这些地下结构可以提供有关现代冰盖如何应对气候变化的线索。
一项新的研究表明，在大约 20,000 年前最后一个冰河时代末期的古代冰盖“垂死挣扎”期间，埋在北海海底之下的隐藏山谷被迅速雕刻出来。研究人员说，这些令人惊讶的地下结构可能会为现代冰盖将如何应对气候变化引起的快速变暖提供线索。
被称为隧道谷的埋藏结构是巨大的地下沟壑，被流入冰盖下方通道的融水蚀刻到古代海底。快速融化的冰块的巨大重量迫使流动的水将深峡谷切入海底。此后，这些通道被数百米的沉积物覆盖。根据研究人员的一份声明，隧道谷的长度可达 93 英里（150 公里），宽 3.7 英里（6 公里），深 1,640 英尺（500 米）。
2021 年，英国南极调查局 (BAS) 的研究人员绘制了北海隧道谷网络图，该谷地曾经被一块巨大的冰盖覆盖，在最后一个冰河时代，该冰盖也覆盖了欧洲大陆和英国的部分地区。 126,000 到 12,000 年前。使用 3D 地震反射技术，该技术发射声波以扫描海底下的结构，该团队发现了数千个被掩埋的峡谷，其中一些可以追溯到大约 200 万年前。这些结果发表在 2021 年 9 月的《地质学》杂志上。
在 10 月 5 日发表在《第四纪科学评论》杂志上的这项新研究中，相同的研究人员使用峡谷地图，结合计算机模型，确定了一些隧道山谷的确切诞生方式。 结果表明，这些隧道很可能是在几个世纪的时间里开凿出来的，这比团队最初预期的要快得多。
“这是一个令人兴奋的发现。我们知道这些壮观的山谷是在冰盖的垂死挣扎期间雕刻出来的，”研究的主要作者、BAS 的博士生 James Kirkham 在声明中说。 “我们了解到，在极度温暖的冰盖下，隧道谷会被迅速侵蚀。”
几十年来，科学家们已经知道类似的隧道谷，但直到现在，这些通道的形成一直笼罩在神秘之中。
“过去一个多世纪以来，我们一直在从冰盖覆盖的区域观察这些巨大的融水通道，但我们并没有真正了解它们是如何形成的，”该研究的合著者、BAS 的海洋地球物理学家 Kelly Hogan 在 该声明。
研究人员在论文中写道，当融水通过冰中的垂直裂缝流入冰盖下方的融水河时，就会形成隧道谷，这条融水河就像一个巨大的“管道系统”一样引导液体。因此，山谷的形成具有很强的季节性，夏季融化的增加导致更多的融水暂时加速了山谷的生长。
尽管隧道谷形成于冰盖生命的尽头，但研究作者怀疑这种排水系统实际上可以降低冰融化的速度，事实上，可能延长了古代北海冰盖的寿命.这个假设提出，通过将融水从冰盖中排出，这些通道阻止了液体在冰的顶部或下方汇集，从而防止更多的冰融化。
然而，研究人员不确定冰盖在那个阶段融化的速度有多快。一些隧道山谷显示出冰运动有限的证据，这表明山谷正在减缓冰流失的速度。但根据声明，其他人显示出冰迅速退缩的证据，这可能意味着山谷实际上对增加冰流失率产生了相反的影响。
因此，科学家们将继续研究隧道山谷，看看他们是否能够深入了解融水通道如何影响冰流失率。 “现在的关键问题是，通道中额外的融水会导致我们的冰盖更快或更慢地流入大海吗？”霍根说。
研究人员说，回答这个问题对于准确预测现代冰盖（如南极洲和格陵兰的冰盖）将如何受到气候变化的影响至关重要。
目前预测这些地区冰流失率的模型没有考虑隧道谷，这意味着研究人员错过了一个重要的难题。 如果新的隧道谷开始在现代冰盖下方形成或“开启”（假设它们还没有），它可能会极大地改变冰盖融化的速度，特别是因为这些结构只需要几百年就可以形成， 研究人员写道。
“这些巨大通道形成的速度意味着它们是一个重要但目前被忽视的机制，”柯卡姆说。