这个4100万年的场景，会不会重演？

科学家们早就知道，格陵兰岛的许多地区在过去100万年的某个时间点没有冰。在岛上的西北高地上，矮矮的苔原沐浴在阳光下，而南方则被一片被昆虫包围的云杉森林所覆盖。那时候全球海平面会比现在高6到12米。放眼世界，亿万人的家园被淹没在海水下。

然而，科学家们不知道格陵兰岛冰的消散是什么时候发生的。如今，在《科学》杂志的一项新研究中，一个国际研究团队通过分析冷战期间从格陵兰冰盖1000多米深处取样的冻土样本，确定了这个时间点:这种情况发生在大约41.6百万年，持续了大约14,000年。

冰下的世界

20世纪60年代，美国科学家和美国陆军工程师在格陵兰岛西北部的“世纪营”进行了6年的格陵兰冰盖勘探。世纪营是美国军队在格陵兰岛的一个秘密基地，它通过核反应堆增加了包括冰盖在内的一系列隧道的动力。

勘探地点距离海岸200多公里，冰盖厚度1387米。通过这个厚厚的冰盖，科学研究小组继续向下面冰冻的岩土钻取3米多厚的冻土样本。在过去的30年里，很少有科学家关注这片冻土。几年前，丹麦的一组研究人员在哥本哈根的一个冰柜里发现了这片被忽略了很久的冻土。

20世纪60年代，美国陆军工程师George 在世纪营科研基地，Linkletter检查了一个冰芯。(图/U.S. Army Photograph via The Conversation）
 

为便于分析这一独特的“气候档案”，来自不同国家的科学家们迅速组成了一支国际研究团队。在这个冻土样本的最高部分，他们发现了植物化石，保存得很好。，世纪营下的土地得到了有效的证明，曾经有一段时间没有冰。

在格陵兰冰盖下的冻土样本中，有40多万年来保存完好的苔藓化石(左)和一颗莎草种子(右)。(图/Halley Mastro / University of Vermont）
 

但是具体是什么时候呢？

时代测定

为了保留样本最后一次暴露在阳光下的准确记忆，研究人员在黑暗的环境中分析了样本。分析结果显示，格陵兰西北部厚度超过1000米的冰盖消散，被气候学家称为冰期MIS11间的阶段。MIS 11个冰期是一个非常重要的阶段，这是地球经历的一个漫长的冰期，跨越了42.4百万年到37.4百万年。

为了更准确地确定冰盖什么时候融化，研究人员使用了一种叫做发光定年的技术。随着时间的推移，矿物质会通过铀、钾等放射性物质的衰变和辐射释放来积累能量。沉积物埋得越久，被困的电子辐射就越多。

通过使用专用仪器，研究人员测量了这些矿物质通过光线释放的微妙能量，从而计算出这些样本被埋藏了多长时间，因为他们最后一次暴露在阳光下会释放被困能量。

在另一个实验室里，研究人员用不同的方法来测量样品最后一次接近地表的时间。这一次，他们关注的是铝和鲟的放射性同位素。当宇宙线与地球上的岩层碰撞时，这些同位素就形成了。每一种同位素都有不同的半衰期，所以它在埋藏时的衰变速率也不一样。。

科研人员通过同位素测定，计算出，冰川融化使得这些陆地表面的沉积物在阳光下暴露不到14000年。。

模拟数据显示，当研究人员将这些新发现纳入一些冰盖模型时，41.6百万年来，格陵兰岛的冰盖大幅缩小。，冰的边缘至少消散了几十到几百公里。与今天相比，这些冰川的融化导致海平面上升至少1.5米，甚至6米左右。

警告未来

古老的冻土在格陵兰冰盖下，警告人类的未来。

在MIS11的冰期，地球是温暖的，冰盖被限制在高纬度地区，这与目前的情况非常相似。当时大气中的二氧化碳含量在3万年左右的时间里保持在265~280之间，诱发了大部分足以融化格陵兰岛的冰的升温。

现在，我们大气中的二氧化碳含量是MIS11时的1.5倍，大约是百万分之420，而且这种浓度每年都在上升。二氧化碳吸收热量，使地球变暖，过多的二氧化碳会导致全球气温升高。

在过去的十年里，随着温室气体排放的增加，人类经历了八年来最热的记录。初步数据显示，2023年7月有最热的一周记录。这样，热量可以融化冰原，冰的流失会进一步温暖地球。

即使我们明天停止燃烧所有化石燃料，大气中的二氧化碳水平也会在1000到几万年内保持高水平。这是因为二氧化碳进入土壤、植物、海洋和岩石需要很长时间。可以说，人类正在创造一个像MIS11一样长期温暖的环境。

除非大家大大降低空气中二氧化碳的浓度，基于科学家对格陵兰岛过去的发现，格陵兰岛未来基本上是无冰的。

参照来源：

https://theconversation.com/when-greenland-was-green-ancient-soil-from-beneath-a-mile-of-ice-offers-warnings-for-the-future-209018

本文来自微信微信官方账号：原理 （ID：作者：principia1687：Paul Bierman(佛蒙特大学)，Tammy Rittenour(犹他州立大学)

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