8156_8361核心＊1的分析，在最后一个间冰期（130,000-115,000年前），当地球表层变暖时，东南极洲＊2部分冰原＊3正在后退，并极大地促进了当时海平面的上升。
随着最近的全球变暖，南极洲西部＊2冰盖融化正在加速，未来可能导致海平面上升几米。另一方面，人们认为东南极冰盖比西南极冰盖更能抵抗全球变暖。然而，近年来，东南极冰盖部分地区开始出现融化现象，人们关注的焦点是未来全球变暖是否会导致东南极冰盖大幅融化。
在这项研究中，我们重建了过去温暖期（最后一个间冰期）东南极冰盖的变化，并验证了东南极冰盖是否会因未来全球变暖而缩小。结果显示，在13万至115万年前的最后一个间冰期期间，东南极冰盖经历了两次显着的收缩。据估计，这些冰盖的收缩足以使海平面上升约 08 m。这表明，如果全球变暖持续下去，不仅南极西部冰盖，而且南极东部冰盖的部分地区也将融化，可能导致海平面进一步上升。
这项研究的结果将于 2023 年 4 月 18 日星期二发布
自然通讯发表在杂志上。
世界许多地方已经开始感受到近期全球变暖的影响。全球变暖带来的严重问题之一是冰盖缩小导致海平面上升。海平面上升有可能消除我们的生活区，并对社会和经济造成重大损害。海平面一旦上升，需要数百年甚至更长时间才能恢复正常，因此将长期持续影响人类社会。
南极西部冰盖（图 1）拥有足够的淡水，足以使海平面上升约 4 米。在南极洲西部，冰盖下方的基岩位于海面以下，冰盖末端与海水直接接触。这些地方被称为海洋冰盖，据说是深海温暖海水流入可能导致冰盖融化的地方。南极西部冰盖目前正在加速融化，如果未来全球变暖导致进一步融化，很可能导致海平面上升。相比之下，东南极冰盖（图1）拥有淡水，可使海平面上升约50 m，但由于其大部分不是海洋冰盖，因此其对全球变暖导致的海平面上升的影响被认为不那么严重。但由于东南极部分地区（如威尔克斯盆地）属于大洋冰盖，有人担心它们可能会因全球变暖而融化，类似于西南极冰盖，迫切需要澄清实际情况。
在这项研究中，我们通过对海底沉积物岩芯（GC1407：图1）和东南极洲远洋洋区钻探的冰芯的数据分析，重建了威尔克斯盆地在过去温暖期（末次间冰期：13万至115,000年前）的冰盖波动，并评估了东南极冰盖的稳定性全球变暖及其对海平面上升的影响。
为了重建过去温暖时期威尔克斯盆地冰盖的变化，需要三个步骤代理＊4第一个是钕同位素比。调查地点海底沉积物的钕同位素比（GC1407：图1）随着冰盖的退缩而增加，因此它被用作威尔克斯盆地冰盖退缩的代理。第二个是铍的同位素比。当冰融化时，海底沉积物中的铍同位素比率会增加，因此它们有时被用作冰盖融化的代表。第三个是南极冰芯的氧同位素比。冰芯中氧同位素比率的记录通常用作大气温度波动的指标，并且还受到与较低冰盖高度相关的温度升高的影响。因此，可以从冰芯的氧同位素比中读取由于冰盖边缘后退等导致的冰盖高度的下降。在本研究中，我们通过综合分析海洋沉积物岩芯和冰芯的代理数据，重建了威尔克斯盆地末次间冰期的冰盖波动。
图 1。南极基岩高度和测量位置地图。上图显示了南极基岩的高度和地区名称。在彩色区域，基岩低于海平面，存在海洋冰盖。下图显示了威尔克斯盆地地区的放大地图。虚线表示威尔克斯盆地的位置。红线为本研究获得的末次间冰期威尔克斯盆地冰盖的退缩位置。
海洋沉积物岩芯GC1407中的钕和铍同位素比值记录显示，末次间冰期期间有两次增加（图2）。这表明末次间冰期期间冰盖退缩和融化发生了两次。特别是下半年铍同位素比值记录的第二次增加比上半年的第一次增加更为明显，表明第二次冰盖融化的规模更大。
接下来，我们分析了南极冰芯的氧同位素比记录。由于 Talos Dome 站点位于威尔克斯盆地附近的海岸（图 1），因此据说冰盖高度比位于内陆的 EPICA DomeC 站点更容易受到冰盖退缩的影响。因此，随着威尔克斯盆地冰盖的后退，这两个地点之间的冰盖高度差异（氧同位素比数据的差异）预计会增加。末次间冰期期间两个地点的氧同位素比率记录显示末次间冰期后期的不同行为（图2）。这种差异被认为表明塔洛斯穹顶冰盖的高度下降，或者换句话说，威尔克斯盆地的冰盖后退。根据冰芯确定，威尔克斯盆地冰盖退缩的时间与海洋沉积物中的钕和铍同位素比率的第二次上升同时发生（图2）。这些结果表明，威尔克斯盆地冰盖在末次间冰期的前半期和后半期都有收缩，其中后半期收缩幅度尤其大。
此外，我们还考虑了冰盖收缩的原因。据了解，南极洲的气温在末次间冰期的前半期达到峰值，因此前半期冰盖相对较小的收缩很可能是由于气温上升所致。另一方面，后半段的气温低于前半段，这表明冰盖收缩除了温度之外还有另一个主要因素。先前报道的南大洋海水温度重建显示，水温峰值出现在最后一个间冰期的后半段。因此，我们认为后半段较大的冰盖收缩是由海洋变暖引起的，这表明不仅西南极洲而且东南极洲的海洋冰盖都容易受到海洋变暖的影响。
我们还将这些数据与末次间冰期海平面变化的重建记录进行了比较。人们提出了最后一个间冰期海平面变化的几种模式。本研究重建的冰盖变化记录与重建的海平面变化记录最为一致，显示了末次间冰期海平面两次上升（图2）。因此，这项研究的结果支持了两次海平面上升的重建记录，并表明威尔克斯盆地的冰盖收缩可能对海平面上升做出了重大贡献。此外，对前人研究模型结果和本研究结果的综合分析表明，南极洲东部威尔克斯盆地冰盖在末次间冰期后半段对海平面上升贡献了约08 m。
图2。本研究结果（威尔克斯盆地冰盖变化记录）与海平面变化记录的比较。 a、b、c是之前研究中显示的海平面变化记录。 d和e分别是海洋沉积物岩心GC1407的铍和钕同位素比。 f、g 是 EPICA DomeC 和 Talos Dome 冰芯的氧同位素比率。绿色和黄色范围分别表示第一次和第二次冰盖收缩的时间。
这项研究表明，人们认为对全球变暖相对稳定的东南极冰盖很容易受到全球变暖的影响，并可能导致海平面上升。这些结果敲响了关于由于未来全球变暖导致东南极冰盖缩小和相关海平面上升的警报。 IPCC（政府间气候变化专门委员会）最新报告指出，预测南极冰盖未来的变化存在很大的不确定性。我们相信这项研究将有助于提高此类预测的准确性。
除了威尔克斯盆地外，东南极洲还存在海洋冰盖区域（恢复盆地和极光盆地：图 1）。据估计，这些地区冰盖的消失将导致海平面上升几米或更多。这项研究表明，其他海洋冰盖可能与威尔克斯盆地冰盖一样容易受到变暖的影响。因此，为了更准确地评估全球变暖带来的未来风险，有必要推进东南极洲其他海洋冰盖区域的冰盖稳定性研究。
这项研究得到了日本学术振兴会 KAKENHI (17H01166、17H06318、20H00626、21J13181、16H05739、17H06321、19H00728)、日本社会笹川科学研究补助金和自然环境研究委员会的支持独立研究奖学金。这项工作得到了（NE/T011440/1）的支持。
论文标题：末次间冰期期间威尔克斯冰下盆地的多次冰损失
作者姓名饭冢睦美1、2、3，关修2，大卫·J·威尔逊4，菅沼佑介5、6，堀川敬二7，蒂娜·范德弗里亚托8，池原稔9，板木拓也3，入野智久10，山本正信10，平林干宏5，松崎宏之11，杉崎绫子3（1北海道大学环境科学研究生院2北海道大学低温科学研究所3米乐m6官方网站4伦敦大学5国家极地研究所6高等研究研究生院7富山大学8伦敦帝国学院，9高知大学10北海道大学地球与环境科学研究生院11东京大学)
杂志名称自然通讯（英国科学杂志）
DOI 101038/s41467-023-37325-y
发布日期：2023 年 4 月 18 日星期二（在线发布）