228米岩芯揭示2300万年气候变迁线索 科学家追问西南极冰盖“临界点”与海平面风险

一支国际科学家团队日前从南极腹地归来,带回一段长达228米的岩芯样本,这是人类迄今在冰盖之下获取的最长连续记录之一。岩石与沉积物如同一份深埋的地质档案,保存了地球过去2300万年的气候演变信息,其中包含多个全球平均气温高于当今水平的时期。西南极洲冰盖的稳定性牵动全球气候与海平面走向。该地区蕴藏着大量淡水资源,仅西南极洲冰盖一旦大规模融化,就可能使全球海平面上升超过5米。近年来冰盖消融加速,研究界担心持续升温会引发更剧烈的冰盖变化,甚至带来难以逆转的连锁效应。因此,厘清冰盖在历史暖期曾退缩到何种程度、是否存在一旦越过就会导致不可逆退缩的温度阈值,已成为气候研究中的关键问题。 这项工作由“西南极洲冰盖对2摄氏度升温敏感性”项目推进。科考队在克拉里冰隆区域选点钻探,该处距最近的南极科考站超过700公里,补给、维修与撤离主要依靠雪橇运输和直升机。克拉里冰隆处于冰盖变化的关键地带:这里的冰仍与基岩相连,但可能在未来脱离并汇入罗斯冰架——全球面积最大的浮动冰体。在这种极端环境下开展钻探与取芯,作业风险与技术难度都很高。 前两个科考季,团队曾因多次技术故障未能完成钻探。项目联合负责人、新西兰惠灵顿维多利亚大学的Huw Horgan表示,今年的窗口至关重要。科考队先用热水钻探设备穿透523米厚的冰层,再架设地质钻机对下方基岩取芯。在严寒、风雪与设备受限的条件下,每一段岩芯的提取、转运与保存都必须格外谨慎。 岩芯所含信息十分丰富。项目联合负责人、美国纽约州立大学宾汉姆顿分校的Molly Patterson介绍,岩芯中冰川期与无冰期地层的过渡非常清楚,为冰盖在历史上的退缩提供了直接证据。科考队在取出岩芯时逐段检查并记录,辨识出多种交替出现的地层:夹杂大块岩石的粗砾石,指向冰盖或冰川环境;细致的泥质层代表无冰期沉积;由藻类残骸组成的松软物质,则暗示更温暖湿润的气候。研究人员还在沙层中发现细小贝壳碎片,表明这里曾接近海滩环境,周边存在开阔海域。这些地层变化像一组按时间排列的影像,显示出气候在不同阶段的周期性起伏。 罗斯冰架在西南极洲具有“缓冲带”作用,能够在一定程度上阻挡陆地冰盖向海洋加速外流。美国马萨诸塞大学阿默斯特分校的Rob DeConto指出,以往钻探多集中在冰架靠海一侧的海床取芯,证明浮动冰架曾反复形成并消融,但更核心的问题仍在于:西南极洲冰盖本体在何种条件下会发生崩塌或显著缩减,以及可能发生在何时。此次获得的新地质记录将用于改进冰盖模型,为提高未来海平面上升预测的准确性提供关键依据。

这段来自冰盖深处的“地质年轮”,不仅补上了地球气候长时段变化的关键证据,也为理解未来风险提供了参照;当人类第一次能够从2300万年前的沉积物中读取温度与环境线索,更迫切的问题是:如何让这份跨越地质年代的自然档案——成为预警与行动的依据——而不是在当代化作对文明危机的注脚。南极冰雪之下的答案,最终取决于人类当下的选择。