2300万年地质“时间胶囊”启封
据西班牙《趣味》月刊网站7月5日报道,由十个国家组成的团队在南极洲西部度过了两个月,以获取埋藏在冰层下的古气候记录。他们在南极的冰层下提取了有史以来最深的岩芯样本,这是重建气候历史的关键。
南极洲西部是地球上一个荒凉而偏远的角落,在这个距离任何文明痕迹均超过700公里的地方,一支由29名科学家和工程师组成的团队刚刚创造了历史。他们在克拉里冰脊营地的极端条件下不懈工作,最终实现了看似遥不可及的目标:穿透逾半公里的坚实冰层,提取沉积在冰底的原始泥浆和沉积物。这一技术壮举打开了真正的地质“时间胶囊”。
该项目是“南极洲西部冰盖对2摄氏度变暖的敏感性”(SWAIS2C)计划的一部分,这是一项旨在了解南极洲西部冰盖在历史上如何应对全球变暖时期的国际倡议。
正如项目官方公告所述,研究团队利用热水钻探系统开辟初始通道,成功钻透了523米的冰层。抵达冰层底部后,他们下放了超过一公里长的管道,直至冰层下的沉积物。
任务的关键部分就此展开。通过钻探,研究人员成功提取了一段长达228米的沉积岩芯,其中包含数百万年来沉积的泥浆、沙子和岩屑。项目公告指出,此前从未在冰盖下获取过如此规模的沉积记录。
每段取出的岩芯样本都在现场通过照片、详细描述和初步科学检查进行了记录,随后被送往不同的实验室,未来几年内将在这些实验室进行更精确的分析。
根据某些地层中保存的微小海洋化石进行的初步测年表明,该岩芯可能保存了长达2300万年的连续记录。如果这些估计得到证实,研究人员将获得极为完整的自然档案之一,用于重建南极洲西部的环境演变,并了解该地区如何应对远古时期全球变暖事件。
随着钻探工作的深入,研究团队观察到沉积物类型存在显著差异。有些岩层呈现出典型特征,表明沉积物是在陆地之上稳定的冰盖下形成的,这与当前的环境条件相似。但有些岩层则揭示了一个与我们今天所知的南极截然不同的过去。在沉积物中发现了微小的贝壳碎片以及依赖阳光生存的海洋生物残骸。项目公告解释称,这些痕迹表明,该地区在某些时期曾经未被冰盖覆盖,而是被海洋覆盖。
科学家此前已考虑到罗斯冰架过去很可能曾大幅后退,甚至南极洲西部冰盖可能也经历过部分崩塌的阶段。然而,迄今为止,这种重建主要依赖于在南大洋、罗斯海或冰架边缘获取的记录。
不同之处在于,这一新的沉积岩芯直接取自冰盖边缘,这将使科学家能够更精确地重建这些变化发生的时间,以及触发这些变化的环境条件。
南极洲西部是全球气候系统中最敏感的地区之一。其大部分基底位于海平面以下,这使其容易受到较暖海水侵入的影响。
过去几十年来的卫星数据表明,该地区正在损失冰量,且这种损失正在加速。项目公告引用当前的科学估算称,如果南极洲西部的整个冰盖全部融化,全球平均海平面可能会上升4至5米。但最大的疑问并非冰量有多少,而是何时以及在何种条件下会开始出现显著的退缩。
SWAIS2C项目旨在评估冰盖对气温较工业革命前水平上升2摄氏度的敏感性,这一阈值正是《巴黎协定》试图守住的升温上限。
该沉积记录的真正科学价值在于其年代久远。初步估算表明,其中保存了地球平均气温超过较工业化前水平高出2摄氏度这一阈值的多个时期的沉积物,而这正是当今科学界所担忧的情景。
研究人员从现在开始将展开更为细致的研究工作。他们需要精确测定每一层沉积物的年代,识别各时期的海洋和大气状况,并重建冰盖在数百万年间的演变过程。(编译/刘丽菲)