南極270萬年前冰芯被挖出 科研領頭人打算挖更多

日前，有科研團隊宣布，他們從南極洲鑽取出的一塊來自270萬年前的「百萬年冰芯」，這年份比此前的「記錄保持者」還要多出170萬年。

在這塊剛被挖出的冰芯的氣泡孔里，還儲藏著一些來自270萬年前地球大氣層的溫室氣體。當時，冰河時代才剛剛開始。

這塊冰芯向我們揭示出，當時的二氧化碳水平還不到300ppm（百萬分之一）——比今天的405ppm要低不少——這或許能為我們尋找「是什麼觸發了冰河時代？」的這個問題的答案，提供線索。

根據刊登在《科學》雜誌的一篇文章的描述，該科研團隊最近在巴黎舉行的哥德斯密特大會(Goldschmidt Conference)上，首次宣布了這塊「百萬年冰芯」的發現。

此前，許多遠古氣候預測模型都已經揭示出，遠古時期低水平的二氧化碳濃度是推動當時的地球進入一系列「冰河時代」所必備的條件。

然而，此前對一些生活在那個時期的淺海動物的化石的間接CO2濃度測量結果卻表明，當時的CO2水平要高於300ppm這個數值。

所以，如果這塊「百萬年冰芯」所揭示出的數據是真實的話，我們此前慣用的CO2濃度數據就需要進行重新調整了。

這塊「百萬年冰芯」是由普林斯頓大學領導的科研團隊在艾倫山(Allan Hills)附近鑽出的。艾倫山是一個位於南極洲東部的多風帶地區，它靠近麥克默多科研站（McMurdon Station），那兒保持著許多遠古時期落在南極洲的隕石。

這塊「百萬年冰芯」來自於一個名為「藍冰」（blue ice）的冰層，藍冰層所獨有的特性可以讓它具備保存遠古時期冰層的能力。

雪花落到冰川上，被緊緊到壓縮到一起后，就形成了藍冰，它會成為這個冰川的一部分。經過漫長的歲月，冰川冰變得更加緻密堅硬，裡面的氣泡也逐漸減少。冰川冰中有微小的氣泡，波長較長的紅橙光由於衍射能力強， 都穿透過去了，而藍光由於波長較短，都被散射出去，從而使冰川冰呈現出藍色。

來自俄勒岡州立大學，隸屬於這個科研團隊的地質學家埃德?布魯克博士（Dr Ed Brook）表示，雖然藍冰只能為我們提供歷史的一部分視角，但即便這樣，藍冰區域還是成為科學家們尋找「遠古冰」的最佳獵場。

「像這塊年份這麼久的冰芯，足以讓我們激動得手舞足蹈，」布魯克博士這樣說道。

「我們只是探索了這個藍冰層的表層。」

從南極洲發現的這塊「百萬年冰芯」和此前從格林蘭島發現的冰芯對現代氣候科學的研究都就有非常重大的意義。

科研工作者們通常會從那些冰層每年都會不斷堆積，且不會受冰川流動影響的地區鑽取冰芯。

這塊從南極洲中心深遠地區鑽取出的「百萬年冰芯」，向我們揭示出當年溫室氣體的水平是如何上升和回落的。

然而，鑽取最深處的冰芯來探索遠古時期CO2濃度的這種方法，並不是我們最理想的研究方法，因為來自岩床的熱量會使最深、年份最為久遠的冰層融化，這意味著通過這種方法發現的任何冰芯的年份都不會超過80萬年。

但發現了這塊270百萬年前冰芯的科研團隊卻另闢蹊徑，他們在艾倫山的藍冰區，從靠近冰川表面的冰層鑽取出了遠古時期的冰塊。

在這些藍冰區域，冰層年齡的分佈有別於我們以往的認識，年份更遠、更深層處的冰層被推到了上邊，而經年不息的寒風又將那些新落下的雪和剛形成的冰，都吹走了。

這意味著不同年份的冰層的分佈規律是無序的，所以通過層數來判斷冰層年齡的方法在這裡並不適用的。

然而，隸屬於這個科研團隊的普林斯頓大學的地質學家邁克爾·本德爾博士(Dr Michael Bender)卻向我們闡述了一種通過測量冰塊里的氬氣含量，來判斷冰層年齡的方法。

雖然這種方法不像其它定年法那樣精準，但它所測定的冰層年齡的誤差幅度還是在10萬年以內的，對於測量那些上百萬年冰層的年齡來說，這種測量精度還是可以接受的。

根據這個科研團隊的帶頭人，來自美國明尼蘇達大學的地質學家約翰·古奇博士（Dr John Goodge）的解釋，傳統的用來測量冰芯年齡的方法是無法準確測量出艾倫山附近的冰層年齡的。

目前，這個由普林斯頓大學領頭的科研團隊正計劃重回他們在藍冰區域的營地，去鑽取更多的「百萬年冰芯」。他們的目標並不是僅僅只是用其它冰芯層的信息，來填補過去270萬年間的空白的氣候變化周期數據那麼簡單，他們還雄心勃勃地想去尋找冰河世紀前的冰層，那時的二氧化碳水平會比冰河時期時的二氧化碳水平更高一些。

布魯克博士最後表示，他們目前已有證據表明南極洲地區存在年齡超過3000萬年的「千萬年寒冰」，所以他們下一次「鑽冰遠征隊」或將發現年齡超過500萬年的冰芯，那時的地球溫度變化趨勢和現在在人類干預下，正在發生的由氣候變遷導致的溫度變化趨勢非常得相似。