藻类、杂质使格陵兰冰盖变黑并加剧融化

2019-12-20 349藻类

格陵兰冰原的暗区是冰原西侧一个连续的大区域;它大约有400公里宽,从冰缘向上延伸约100公里。

之前的一些理论将这种变暗归因于冰盖顶部的水——通常被视为引人注目的宝蓝色池塘、河流和湖泊。但是《自然通讯》杂志上的一项新研究基于冰层表面杂质的特性提出了一种新的假设:藻类、杂质使格陵兰冰盖变黑并加剧融化。

“我们发现,藻类、杂质使格陵兰冰盖变黑并加剧融化。黑暗区域覆盖着一层分布良好的灰尘和黑碳,它们为深色藻类提供了营养。这些是导致暗化的主要原因。

熔化区有一条污物带

暗区是指冰盖融化区域的脏带,即消融区。消融区的颜色越深,它吸收的太阳能量越多,冰融化的速度就越快。

反照率是对冰盖反射率的测量。它是控制多少入射太阳辐射被用来融化冰的主要因素,也是北极气候变化的主要正反馈。明亮的白色表面,如雪或纯冰,反射太阳的能量,但黑暗的表面吸收它。

“事实上,格陵兰岛冰原西侧的大部分已经变黑,这意味着它的融化程度是明亮的雪地表面的五倍。“Hubbard说。

藻类:一个主要的参与者

冰藻类似乎是这一计划的主要参与者之一——即使是大气温度和液态水产量的轻微增加似乎也会促进藻类在冰面上的定居。

“藻类、杂质使格陵兰冰盖变黑并加剧融化。藻类需要营养和食物,特别是灰尘、有机碳和水。在夏天,这些藻类大量繁殖,藻类开始大量繁殖。因为藻类颜色较深——它们强化了深色区域。因此,你会得到一个正反馈效应,冰盖吸收更多的太阳辐射,产生更多的融化。”

创新的无人机研究

格陵兰冰盖的黑暗地带非常广阔,以前曾被MODIS等卫星观测到。但在这项研究中,科学家们使用了相对温和的无人机——或无人驾驶飞行器(UAV)——来对黑暗的冰带进行前所未有的详细调查。

虽然卫星数据对于整个格陵兰冰原的情况有很大的帮助,但它们只能在非常粗糙的像素分辨率下工作。

“如果我们把它和照相机的像素相比,即使是最好的冰原成像卫星也有几十米的分辨率。他们无法看到地面上发生的事情的细节。我们的固定翼无人机可以拍摄数百张像素分辨率为厘米级、操作范围为数百公里的图像。

科学家们可以非常详细地看到暗区是由什么组成的。实际上,这架无人机在冰盖消融区进行的调查,完美地弥补了地面上的人们之间的差距。地面上的人们只研究了冰盖的一部分,而卫星数据显示了整个冰盖的情况。

“无人机调查,以其惊人的细节,允许我们识别和表征所有不同的表面类型和整个黑暗区域的杂质,而不仅仅是它的一个小局部。”

引用

CAGE - Center for Arctic Gas Hydrate, Climate and Environment. "Algae, impurities darken Greenland ice sheet and intensify melting." ScienceDaily. ScienceDaily, 4 April 2018.
www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180404114735.htm.

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