中美欧澳开启“南极冰芯角逐”,竞相揭秘未来气候密码
一个多世纪以前,受探索未知的驱动,众多国家的探险家前往地球的最南端,创造了极地探险史上的辉煌。如今,南极洲正进行着一场新的“竞赛”,而此次竞赛的目的是破解人类面临的最严峻威胁之一——气候危机。

大约在距今120万至80万年间,地球气候发生了巨大变化。在此之前,地球大约每4.1万年经历一次冰川期;但此后,在某种未知因素的作用下,地球冰川期的周期变为每10万年一次。这场“中更新世气候转型”的成因一直是个谜。在温室气体浓度不断上升的当下,解开这个远古时代的转折之谜,对于预测未来气候变化至关重要。
科学界猜测,南极可能隐藏着解开谜题的线索。地球上只有极地附近的古老冰层完整保存了大气二氧化碳浓度和气温变化的历史数据。现存最古老的连续层状冰层位于南极东部一片海拔3300米的冰原,它形成于约200万年前。
目前,澳大利亚、欧洲、日本和美国的研究团队已分别开始冰芯钻探工作,韩国研究者以及中俄联合科考队也在勘探潜在钻探点,计划在未来几年进行钻探。在这些团队中,欧洲联合项目“超越EPICA”暂时领先:今年1月,他们在南极东部冰原的“小穹顶C”区域,钻透了2.8公里厚的冰层,到达基岩。科考队推测,目前获得的部分冰芯样本约有120万年历史,即保存着120万年来的空气样品。
澳大利亚团队原本打算今年夏天在“小穹顶C”开始钻探,但最新雷达数据显示,在欧洲钻探点北方50公里处的“北穹顶C”,可能埋藏着更古老、可追溯到200万年前的冰层。于是,尽管原钻探点附近已经建好了营地,他们还是决定转移到新地点。要知道,在南极内陆转移钻探点并非易事,这里天气恶劣,每年适合钻探的窗口期只有一到两个月。
今年1月,澳大利亚团队在“北穹顶C”重新搭建了营地,完成了150米的钻探试验,并为明年开展深层钻探部署了全套设备。据澳大利亚南极计划负责人乔尔·佩德罗透露,要钻透剩余3公里冰层到达基岩,可能要等到2029年的南极夏季。
从距离工作区最近的永久科考站“凯西站”出发,只需6小时飞行就能抵达澳大利亚塔斯马尼亚州的霍巴特。因此,澳大利亚团队已将获取的冰芯运回本土,计划在未来几个月开始分析。而欧洲团队则不敢冒险采用空运,因为这会让古老冰芯经过多个海关站点转运。目前,他们正焦急地等待以海运方式将冰芯运往意大利。
意大利威尼斯卡福斯卡里大学的卡洛·巴尔班特坦言,自己常常担心冰芯在运输途中出现意外而难以入眠。他透露,即便明年4月底冰芯能安全送到实验室,团队仍需至少两个月的准备才能正式开始分析工作,“先确定这些冰芯的年龄,才能进一步通过分析重建历史上的气温变化。”他的团队计划系统检测冰芯中的水分子同位素组成、化学成分以及被封存其中的气体成分。
让科学家们最为头疼的难题,或许藏在基岩上方、冰层的最深处。通常,这最深的几百米可能会形成一种被科学家称为“停滞冰”的冰层结构,相对于持续移动的浅层冰盖,最深部的冰层似乎是静止的。“这些底层冰层经过数百万年的地质活动影响,层理结构已完全消失,最古老的连续记录可能无法保存在冰层底部。”巴尔班特解释道。
值得庆幸的是,佩德罗带来了好消息:经过雷达探测,“北穹顶C”区域不存在“停滞冰层”。因此,研究团队对该区域重新充满了期待。
在巴尔班特和他的团队看来,解读古老冰层中封存的气候密码,是人类探寻未来气候走向的最佳方式。“这是在极端恶劣环境下实施的宏大工程,也是我20年来梦寐以求的科研突破。”巴尔班特激动地说,“这个项目规模空前,堪比太空探索。”
不过他也表示,在这场寻找最古老冰层的“南极竞赛”中,即便澳大利亚团队率先取得成功,他也会为此感到高兴而非失落,“这是为了推动科学发展,而非争夺国家或个人荣誉。”
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