A Positive Feedback between Iceberg Calving and Local Sea Level through Hydrostatic Pressure
这项研究揭示了一种此前未被探索的正反馈机制，即由冰盖质量流失引起的局部海平面下降，会降低崩解前缘的水静压力，从而加速进一步的崩解与冰量流失，最终使 200 年内的预计冰盖质量流失量增加 86%，并强调了在未来预测中将局部海平面动态与崩解过程进行耦合的必要性。
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格陵兰岛和南极洲的巨大冰盖并非静态的纪念碑；它们是动态的、流动的冰冻水流，不断与周围的海洋发生相互作用。当这些巨大的冰盖失去冰量时，它们不仅增加了海洋中的水量，还改变了附近水面的形状。由于冰非常沉重，它利用自身的引力将周围的海水向其拉拢。当冰川萎缩时，这种引力会减弱，导致海水向外扩散，从而使冰缘附近的局部海平面实际上发生下降。科学家们早已知道，这种局部的海平面下降起到了减缓融化的作用。随着海水从接地冰川（grounded glacier）的底部退去，冰流速度会减慢，从而稳定了接地线的退缩。这种稳定效应一直是研究人员预测我们海岸线未来的关键部分。
然而，来自佐治亚理工学院和达特茅斯学院研究人员的一项新研究表明，这种关系比此前认为的更为复杂。虽然海平面的下降可能会减缓来自陆地的冰流，但它同时也可能加速冰川边缘冰山的断裂脱落。研究人员将重点放在了西南极的阿蒙森海区域，该地区冰量损失正在迅速加速。他们发现，当局部海平面下降时，会降低向挤压接地冰下方淹没冰面的水压。这种静水压力的减少产生了一种张力，促使冰层开裂并破碎，导致更多的冰山崩解进入海洋。在命运的转折中，这种曾被认为能减缓冰量损失的机制，在特定条件下却会引发加速损失的连锁反应。
为了理解这一过程是如何运作的，该团队使用了一个先进的计算机模型来模拟松冰川（Pine Island Glacier）和斯威茨冰川（Thwaites Glacier）的未来，这两条冰川是南极洲最脆弱的冰流。他们进行了一系列实验，观察如果局部海平面下降特定量（范围从一米到二十米）时，冰川会如何反应。在初步测试中，他们仅将这些海平面下降应用于冰川与水接触的最前端。结果令人震惊。当冰盖前缘的海平面下降时，通常作为抵御陆地冰流“支柱”的冰架开始更快地坍塌。失去了这些冰架的支持，冰川迅速退缩。在模拟海平面在前缘下降二十米的情景下，冰量损失比没有海平面变化的场景增加了百分之三百以上。相反，当他们仅在冰首次离开陆地的点应用相同的海平面下降时，冰川速度减慢了，这证实了旧理论：即海平面下降可以稳定接地线。
这项发现的真正威力在于研究人员将这些效应结合到一个完全耦合的模拟中。研究人员并没有强制在特定位置改变海平面，而是让模型根据融化的冰自然地计算海平面的变化，同时考虑了引力的偏移和地壳的升降。在这种现实情景下，海平面在冰川退缩时，其前端的下降最为显著。这种局部的水位下降降低了对冰面的压力，导致冰层更容易发生断裂和破碎。研究人员发现，这种正反馈循环——即融化导致海平面下降，进而导致更多融化——压倒了在接地线处看到的稳定效应。在两百年的时间跨度内，完全耦合的模拟显示，冰量损失比忽略了局部海平面与冰山崩解之间相互作用的模拟高出了百分之八十六。
这一发现表明，目前的模型（这些模型通常将冰盖和局部海平面视为独立的系统，或者仅考虑海平面如何影响来自陆地的冰流）可能低估了南极洲失去冰量的速度。研究强调，冰川前端冰块断裂的过程与来自内部的冰流一样，对局部水压高度敏感。如果冰缘附近的海平面下降，它就移除了一个至关重要的支撑系统，使得冰层更容易开裂并脱落。研究人员强调，为了准确预测未来的海平面上升，科学家必须考虑到这种微妙的平衡。冰盖不仅是在失去质量；它还在重塑周围的海洋，而这种重塑反过来又在推动冰体失去更多质量。这种相互作用的循环意味着，南极冰盖的未来可能比之前计算的更具波动性，其驱动力是一个将稳定力量转化为快速变化催化剂的反馈循环。
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