当前气候科学的谜团之一围绕着广泛接受的证据，即在地球最近过去的自然暖期，大约 128,000 至 117,000 年前，全球海平面的峰值高达 6 至 9 米(20 或 30 英尺)，高于今天。而且，在所谓的最后一次间冰期期间，温度仅比工业化前时期高 1 或 2 摄氏度(1.8 至 3.6 华氏度)——如果不是更早，我们可能会在本世纪末超过这一标记。这种洪水只能由格陵兰和/或南极冰盖的崩塌造成。如果现在发生这种情况，它将淹没人类世界的大部分地区。然而，至少到目前为止，未来海平面上升的模型通常会在未来 100 年内徘徊在 1 米左右。我们错过了什么，它应该让我们害怕多少?
在一项新的研究中，哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的一个团队认为他们有一个答案：他们说研究人员检查不同海岸过去海平面的迹象可能未能准确纠正陆地的长期起伏本身。根据在巴哈马进行的最新复杂测量以及分析数据的新方法，研究人员对最后一次间冰期进行了较低的估计，尽管仍然令人生畏。他们说，海面的峰值至少比今天高 1.2 米(4 英尺)——大致与未来 100 年的大多数当前模型一致。然而，他们说，水平本来可以更高。他们说，一个不太可能的上限是 5.3 米(17 英尺)。该研究本周发表在《美国国家科学院院刊》上。
“要使海平面上升 9 米，就必须融化格陵兰岛和南极洲的大部分地区，”主要作者布莱克·戴尔说。“这表明那没有发生。所以也许我们不应该对未来感到那么糟糕。另一方面，我们的下估很差，而我们的上估真的很差。”
新研究的关键：随着冰盖的形成，它们会压低其下方的土地。在大约 15,000 年前的最后一次冰川作用期间，覆盖北美北部的冰层将这片土地压扁了数百米。但是地球是有弹性的：在一个地方下降的东西会在其他地方上升，就像你挤压一个橡皮球或一个内胎一样。冰冷区域外的这些必然变形仍然知之甚少。它们可能会在数百或数千年的时间里蠕动数百或数千英里。它们主要在柔韧的地幔中移动，向下大约 100 到 1,000 公里，然后又回到地表。然后，当冰融化时，过程反过来;以前被冰覆盖的地区反弹，而边缘地区则以缓慢的跷跷板方式下沉。
显然，这种被称为冰川均衡反弹的运动会扭曲对过去水位的估计，气候科学家一直在努力准确地调整它们。例如，之前的研究表明，来自北美冰川的地形涟漪沿着美国东海岸一直延伸到巴哈马群岛。当冰高时，这会将岛屿向上推，当冰融化时，它们会慢慢地放松下来。但具体多少，何时，尚不清楚。为了了解更多信息，研究人员详细研究了这些岛屿的沿海沉积物。
巴哈马从北到南绵延 1,200 公里，非常适合研究冰川等静压回弹。从理论上讲，如岛屿的沿海沉积物所证明的那样，靠近冰层的膨胀和下沉周期会更大，并向南逐渐消失。这正是研究人员发现的。
该团队沿着七个岛屿的海岸徒步旅行，准确测量了不同类型地质构造的海拔，包括化石珊瑚礁;古老海滩和近岸砂矿床的化石边缘;和化石沙丘。他们在每个岛屿上都发现了相似年龄的相似序列——但它们的海拔因纬度而异。这意味着仅靠水位不可能产生变化。必须考虑土地的运动。将所有测量结果放在一起，他们得出结论，在间冰期期间，北部的岛屿可能下沉了 10 米，而南部的岛屿仅下沉了约 6 米。他们将这些发现与数百个不同的冰川均衡反弹如何穿越地球的模型相结合，并将计算结果转换为全球海平面。
“我们对未来的许多估计都是基于我们从过去观察到的，因此这直接影响了我们的预测，”合著者、拉蒙特-多尔蒂的地球动力学家杰奎琳·奥斯特曼说。“如果我们较低的估计是真的，这意味着冰盖会对变暖做出反应，但可能不像我们想象的那么剧烈。”
该研究的一个收获：上次间冰期海平面上升估计值更高的证据来自许多其他地方，包括地中海、印度洋和澳大利亚。新研究的作者认为，先前的分析可能部分基于一个错误的前提，即 128,000 年前覆盖北美的冰盖与最近的冰盖大小相同。新研究表明，实际上以前的冰盖较小，这可能会影响其他地点的计算。先前的估计也可能受到对覆盖斯堪的纳维亚、北欧和俄罗斯西北部的独立冰盖大小的假设的影响。
此外，最后一次间冰期的温暖温度是由数千年来地球相对于太阳方向的变化缓慢产生的，并且可能不会同时影响两极。研究合著者、Lamont-Doherty 主任、新哥伦比亚气候学院的联合院长 Maureen Raymo 表示，这可能意味着当一些极地地区正在减少冰层时，其他地区可能会有所增加。这将有助于平衡事情并限制全球海平面上升。“这还是个问题。冰盖模型仍处于蹒跚学步的阶段，”她说。她指出，与上次间冰期相比，人类碳排放现在使全球变暖的速度和均匀性要快得多，因此不能保证有任何这种缓冲。“这使得将结果应用到今天变得更加困难，”她说。“说起来容易，“哦，我们证明了海平面并没有那么糟糕，这太棒了。”越难回答，越诚实的回答是，也许当时的情况不同了，我们还不清楚。”
该研究并不是第一个对最后一次间冰期提出较低海平面估计的研究。去年，俄勒冈州立大学的彼得克拉克领导的一项研究表明，水位可能上升了 4 米左右。然而，该研究严格基于建模，而不是新研究的新地质证据。
罗格斯大学气候科学家罗伯特·科普 (Robert Kopp) 的工作被广泛引用为上次间冰期海平面高得多的证据，他表示，这项研究“应该激发对我们所了解的——或我们认为我们所了解的——的实质性批判性评估。最后一次间冰期。鉴于它基于单个地区，我认为它应该被视为主流评估的替代假设 [而不是] 作为新的最佳估计。”他说下一步将是重新审查其他地区。
研究人员计划这样做，并且已经在研究对丹麦、法国、英国和南非的遗址进行新的评估。
马萨诸塞大学阿默斯特分校研究极地气候变化的科学家罗伯特·德康托 (Robert DeConto) 在谈到这项研究时说：“我猜这不是关于 [最后一次间冰期] 海平面的最终结论。相当大的不确定性，海平面远高于 1.2 米的可能性仍然存在。”
有一件事是肯定的：冰川均衡反弹仍在起作用。在我们目前的间冰期中，此时的巴哈马似乎只是在不知不觉中下沉，但美国东海岸的情况并非如此。在许多地区，大西洋每年上升 1 至 2 毫米。与此同时，由于数千年前更北的冰盖融化，海岸正在下沉等量。在许多地区已经可以看到由此产生的双重打击造成的洪水。
该研究的其他作者是 William D'Andrea、Roger Creel、Michael Sandstrom 和 Miranda Cashman，他们都来自 Lamont-Doherty Earth Observatory;和不来梅大学的 Alessio Rovere。Blake Dyer 现在在加拿大不列颠哥伦比亚省的维多利亚大学工作。该研究得到了美国国家科学基金会的支持。
