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古冰芯气泡蕴藏百万年前气候秘密

来源:《中国科学报》2021-10-26 10:29

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  图片来源:法国冰川和环境地球物理实验室

  在南极洲东部,年复一年堆积起来的冰层厚度超3千米,蕴藏着许多“秘密宝藏”,比如来自外太空的陨石、古代火山爆发产生的尘埃,以及神秘的冰下湖泊。其中最珍贵的是一些封在冰中的微小气泡,它们记录着地球气候的变化。

  通过钻取深层冰芯,科学家已经从中读取了80万年前的气候变化记录。据《科学》报道,现在,6支国际钻探队试图通过气泡读取150万年前的气候历史记录。

  丹麦哥本哈根大学冰川学家Dorthe Dahl-Jensen指出,这样的探索方式成为了一种趋势,每支队伍都试图钻取最古老的冰芯,目标是探索到比如今更暖、冰期更短的时期,从中寻找随着温室气体排放导致气候再次变暖的今天,地球将如何反应的线索。

  欧洲一项获得1100万欧元资助的项目今年将开始钻探,科学家已于本月飞往新西兰进行隔离,以避免将新冠病毒携带至位于南极洲高原的目标钻探地——小冰穹C。在距离其约6公里的地方,澳大利亚的科学家也将开始行动。中国于2012年在位于南极冰穹A的昆仑站开始了钻探,日本和俄罗斯则计划在本世纪晚些时候分别于富士冰穹和冰穹B钻取类似的冰芯。

  上个月,美国出资2500万美元建立了一个由俄勒冈州立大学领导的冰层勘探中心,以寻找自己的钻探地点。研究小组瞄准的冰穹位于南极东部冰层高耸的稳定地区,希望能钻取到记录了150万年前气候变化的冰芯。但要想成功并不容易,因为冰层移动可能会使年轻的冰层折叠到较老的冰层之下。此外,地热可能会使冰意外熔化并产生间隙。

  “钻探最古老的冰层这一工程本身就极具风险。”日本国立极地研究所冰川学家、日本冰层钻探研究带头人Kenji Kawamura说,但重复的钻探工作提高了成功概率,足以使冰芯的发现得到相互印证。

  地球化学家计划对采集到的冰芯气泡内的古老空气进行分析,直接测量古代空气中的二氧化碳水平,并利用碳同位素比率推断出其中有多少是生物来源。同时,从融化的冰中提取的氧同位素比率可以指示温度和风暴频率。这些数据将揭示二氧化碳在过去地球气温变化中有多大的影响。(徐锐)

[ 责编:赵宇豪 ]
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