研究人员发现，热带安第斯山脉的冰川比上一个冰河时代以来的任何时候都要小，这标志着全球变暖影响的一个重要里程碑。这一发现由威斯康星大学麦迪逊分校和其他机构的科学家领导，强调这些冰川是气候变化导致冰川行为潜在全球变化的早期指标。

最近的研究表明，由于全球变暖，安第斯冰川正在缩小到自上一个冰河时代以来从未见过的规模，这可能预示着全球冰川未来的类似趋势。

就像全球许多地方一样，位于安第斯山脉高处的冰川正在萎缩。现在，威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员和他们的合作者发现了证据，表明高海拔热带冰原可能比11700年前最后一个冰河时代结束以来的任何时候都要小。

这将使热带安第斯山脉成为世界上已知的第一个由于全球气候持续变暖而超过这一阈值的地区。这也使得它们可能预示着全球冰川将会发生什么。

“我们认为这是煤矿里的金丝雀。热带地区可能是你预计冰会消失的第一个地方，而这正是我们所看到的，”威斯康星大学麦迪逊分校的地球科学教授肖恩·马尔科特说。Marcott与波士顿学院和杜兰大学的同事一起指导了这项研究。安德鲁·戈林(Andrew Gorin)曾是波士顿学院(Boston College)的研究生，目前在加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)工作。他领导的这项研究最近发表在《科学》(Science)杂志上。

冰川形成和融化的机制

在夏季天气不够温暖，不足以融化前一个冬天所有降雪的地区，冰川会随着时间的推移而缓慢增长。随着时间的推移，未融化的雪聚集在一起，被压实，并开始在自身重量的作用下移动，形成了全年不变的冰，这就是冰川的定义。

几十年来，卫星图像和地面观测提供了确凿的证据，表明安第斯山脉的高海拔冰川正在稳步缩小，因为气温升高导致冰川融化的速度超过了降雪补充冰川的速度。

然而，目前尚不清楚的是，与上一个冰河时代(即全新世)结束后开始的其他时期相比，冰川日益缩小的足迹是否异常小。与此同时，在全新世早期，全球气候比最近几千年更温暖、更干燥，世界其他地区的冰川在某些时候更小。

威斯康星大学麦迪逊分校的博士生、该研究的合著者安迪·琼斯说:“我们知道冰川在过去有起有落，所以我们想了解今天冰川的行为——由于人类引起的气候变化而融化——是如何与它们的长期波动相比较的。”

冰川退缩的地球化学分析

为了回答这个问题，科学家团队分析了位于热带安第斯山脉的四个冰川边缘附近地区的基岩的地球化学，选择了卫星图像显示在过去二三十年里因冰融化而暴露的地点。

研究小组专门寻找了基岩石英晶体中铍-10和碳-14这对元素的两种独特同位素(基本上是化学味道)的证据。这些同位素只存在于在地球表面或接近地球表面的岩石中，因为它们是岩石和宇宙射线之间相互作用的结果，宇宙射线是一种从外太空不断降落在地球上的高能粒子。

基岩一旦暴露在地表，就会积累铍-10和碳-14，因此测量冰川附近岩石晶体中同位素的浓度有助于了解以前的冰覆盖范围。研究小组发现，几乎所有样本中这两种同位素的浓度都“非常低”，这表明，在大多数采样地点，融化的冰最近才首次暴露出冰川附近的基岩。

额外的分析——以及极低浓度在各个采样点一致的事实——使研究人员确信，暴露基岩的是融化的冰，而不是侵蚀。

“这极不可能是侵蚀造成的，”马尔科特说。“因为我们去的多个地点都显示了同样的事情。”

根据Marcott的说法，这种一致性指向了一个可能的结论:世界上99%以上的热带冰川位于安第斯山脉，它们是第一个缩小到近代地质过去所见的程度的冰川。

“冰川对它们所处的气候系统非常敏感，”马尔科特说。“在这些地方，你真的会看到气候变暖导致的一些重大变化。你可以看看这些冰川，想象一下我们在其他地方可能看到的未来，比如美国西部，那是一个没有冰的场景。”

本研究由国家科学基金资助(EAR-1805620;耳朵- 1805133;耳朵- 1805892)。