八年前，南极海冰上出现了一个瑞士大小的洞——但为什么呢？

不管你相信与否，海豹帮助找到了答案。

莫德海丘冰间湖。

图片来源：NASA 地球观测站

南极洲对冰冷的恶作剧并不陌生——看看巨大的旋转冰山，或者潜伏在地表下的“死亡之指”。然而，2016 年，当威德尔海的冰层上出现一个意想不到的大洞时，科学家们感到困惑。现在，我们可能知道为什么会发生这种情况。

海冰内出现开放水域的情况很常见，这种现象有一个名字：冰间湖。然而，2016 年莫德隆起冰间湖是 40 年来最大的一次，几乎与瑞士一样大。 

最初，气象学家将异常大的冰间湖归因于不寻常的海洋条件和一场史诗般的风暴，他们甚至招募了象海豹来收集帮助他们得出这一结论的数据，并绑上一些花哨的帽子科学设备到他们的头上。

但今年早些时候，另一个团队发现影响因素比之前想象的要多。

一个重要的问题仍然存在：这是第五次在同一地点看到这么大的冰间湖，但其他地方却没有出现这么大的冰间湖——为什么？ 最近的冰间湖发生在冬末或早春的海冰峰值附近，因此这并不是那里解冻提前一点的情况。

部分答案在于被称为威德尔环流的大型环流，该环流在 2015 年至 2018 年期间异常强劲。这将深层温暖的咸水带到了地表。

“这种上升流有助于解释海冰如何融化。但随着海冰融化，地表水会变得清新，从而阻止混合。因此，冰间湖的持续存在必须发生另一个过程。研究合著者、哥德堡大学教授 Fabien Roquet 在一份声明中表示：“一定有来自某个地方的额外盐输入。” 

来自值得信赖的海豹与自主浮标的合作提供的证据是，当水流流过莫德隆起时，盐分会在湍急的漩涡中上升，莫德隆起是冰间湖得名的海底山脊。 

然而，冰间湖并不是直接在隆起的顶峰上方形成的，而是以它的北侧为中心。罗凯和合著者将此归因于埃克曼输运，即水与风的方向成直角移动，而不是在风之前流动。

“埃克曼运输是增加盐平衡和维持盐与热量向地表水混合所必需的重要缺失成分，”南安普顿大学的合著者阿尔贝托·纳韦拉·加拉巴托教授说。在之前解释冰间湖形成的努力中并没有考虑到这一点。

气候变化可能不是莫德海隆冰间湖的原因，但这并不意味着它们无关。冰是绝缘体，阻止海洋和大气之间的能量转移。它的缺失会增加这种交换，二氧化碳也是如此。在南极的深冬，公海吸收的阳光很少，但到了春天，情况就会发生变化，届时冰间湖可能会导致进一步变暖。通过这种方式，冰间湖可以成为南部海冰消退的缩影，该消退始于 2016 年，并于去年急剧加速。 

“冰间湖的印记在形成后可以在水中保留多年。它们可以改变水的流动方式以及水流将热量输送到大陆的方式。这里形成的稠密水域可以蔓延到全球海洋，”合著者、加州大学圣地亚哥分校的莎拉·吉尔教授说。 2018年，形成冰间湖所需的一些条件（但不是全部）仍然存在，并且没有出现大的开口。

该研究发表在《科学进展》上。 

注意这篇论文的作者名单由来自三个机构的教授组成，令人印象深刻，但我们很失望地看到没有象海豹被任命为研究助理。也许他们应该成立工会。

本文的早期版本于 2024 年 5 月发布。