阿拉斯加朱诺冰原地域的蓝冰 效存德摄

南极冰中包含的气泡 史贵涛摄

2017年7月效存德在北极朱诺峡湾冰川考察，身后为崩解入海的蓝色冰山。

　　据近期刊登在《科学》杂志的一篇文章描画，由普林斯顿大学领导的科研团队最近在巴黎举办的哥德斯密特大会上初次宣告，在南极钻取了一块来源270万年前的“百万年冰芯”。

　　信息一经传出，有网友调侃，“真是一块老冰棍。”

　　日前第一长时间序列的冰芯来源约80万年前，包括我们国家在内的多国科学家，近年来苦苦寻觅超越100万年的冰芯，但迟迟不见结果，这块来源270万年前的“老冰棍”当然使人新鲜。大伙同一时间感兴趣的是，来源美国的这种科研团队，用甚么方法寻到了这块“老冰棍”，这类方法能否可靠？

　　冰芯气泡里“藏着”气候演变史

　　8月28日，北京师范大学地表进程与资源生态国度要点实验室主任、华夏科学院冰冻圈科学国度要点实验室副主任效存德叮嘱科技日报记者，大约从1400万年前起，南极造成延续（不间断）的冰盖。

　　有人或许要问，能否应当去找1400万年前的古老的冰？谜底能否定的。

　　效存德解释说，冰盖是延续流体，雪花年复一年沉降到冰面，经长久压密和流变，终归在南极冰盖边缘以冰架崩解形式“下海”——融入海洋或在夏季融化流失，是以科研人士找不到最早期的冰，留住来的冰体相对“年青”。

　　留住来的哪儿的冰最老？有多老？这是一种事关将地球气候演变故事能讲多古老的要紧科学命题。

　　“之前，众多远古气候预测模子都曾经揭示出，远古时代低水准的二氧化碳浓度是推进那时的地球映入一系列‘冰河期’所必备的要求。”华夏极地探讨中心史贵涛博士在接纳科技日报记者采访时显示，在冰芯气泡孔里，储藏着数万年前地球大度层的温室气体。这次探讨的第一大特点是科研人士初次经过南极冰芯，寻到了超越两百万年的气候消息的干脆证据。

　　对这块冰芯的探讨发觉，那时的二氧化碳水准也不到300ppm（百万分之一）——比今日的405ppm要低不少——这也许能为大家寻觅“是甚么触发了冰河期”这种难题的谜底，提供线索。

　　蓝冰层只能讲述“模糊的故事”

　　报导称，这块“百万年冰芯”是科研团队在位于南极西南极的艾伦山周边钻出的。艾伦山位于南极洲东部的多风带地域。

　　效存德叮嘱记者，探讨冰芯纪录有两种思路：一个是常见的从垂直方向钻取冰芯，一个是在冰盖边缘地带寻觅出露的水准冰层，这也被人通俗称呼“水准冰芯”，这类冰芯不积累现代降雪，从内陆流变而来的冰层就露在外表上，方便样品采集。冰中有微小的气泡，蓝光源于波长较短，都被散射出来，这类冰表现出蓝色，因而也叫蓝冰。

　　理论上讲，越古老的冰出露在冰盖边缘（或阻碍物如山脉）的最前端，越往冰盖内陆越年青。

　　有一阵子同行们和效存德半开玩笑说，今后不要费劲钻冰芯了，只要到冰盖边缘外表找个理想的断面取外表样品就够了，同样可行重建历史序列。本世纪初，这样的尝试在格陵兰成功过。

　　但两种法子各有优缺点。

　　效存德拿博物馆的事业打比方。

　　“垂直冰芯”的事业如同“翻阅新宗卷”，将历史不停往前拉伸，优点是纪录相对延续，简单解释气候演变，缺点在于年代不会太久远。在流变、地热和负担融点三重要素效用下，底部老冰不停损耗，这也是科学家仅仅把希望值放到100万年左右的原因。

　　冰盖边缘的“水准冰芯”事业如同“修补旧缺文”，优点是年代比冰盖底部（也便是垂直冰芯的最下端）久远，缺点是通过从冰盖内陆到边缘的长距离流变，加上繁杂地形对冰体发生的强烈扰动，

　　年层及其包涵的消息到了冰盖边缘变得支离破碎、残缺不全。这类概况下，科学家可能须要通过长久积累，才可能拼出一种“模糊的故事”来。

　　效存德解释，之是以说是个模糊的故事，除了年层难以延续外，还由于此刻运用的惰性气体放射性同位素半衰期定年方法，每个样品要求量十分大，况且定年误差也十分大。

　　在发觉“百万年冰芯”进程中，一个经过测量冰块里的氩气含量来判断冰层年龄的方法备受关心。报导称，这类方法不像其它定年法那样精确，但它所测定的冰层年龄的误差幅度仍是在10万年以内，隶属可行接纳的范围。

　　“‘水准冰芯’即便能将历史序列大大前进拉伸，但讲出去的气候演变故事很可能相似于博物馆甲骨文里‘半实是、半传说’那一截，很模糊、误差相当大。”效存德说。

　　“翻新卷”和“补缺文”两手都得用

　　普林斯顿大学领导的科研团队说，它们下一次“钻冰远征队”或将发觉年龄超越500万年的冰芯。

　　时于今日，冰芯探讨曾经取得了相当大进步，效存德以为，往后面对两大任务：一是须要不停发掘新的代用目标，二是要尽可能拉伸纪录长度。

　　谈及尽可能拉伸纪录长度，在效存德看来，恐怕“翻新卷”和“补缺文”两手都得用，况且两手都要巧，冰芯纪录的年代才会前进有用拉伸。

　　详细来讲，“翻新卷”须要将没有线电冰川学和冰盖能源学相联合，努力寻觅到超越100万年冰芯的确切位子，由于这种时段关于解释“中革新世气候转行”体制很要紧。日前我们国家南极昆仑站周边便是大伙期待的可能地点之一。

　　“补缺文”须要寻觅理想的水准冰层“露头”，进一步研发误差小的断代方法，而且要尽可能将不同地点断续的消息接续起来，努力绘造出相对清楚的第四纪早期地球气候参数图谱，尤其是温室气体含量浮动历史。

　　史贵涛叮嘱记者，日前由他承受的国度要点研发计划课题“南极冰盖冰芯一律年代定年方法探讨”，将以另一个惰性气体氪对百万年时间尺度的冰芯发展定年。这类方法须要获取高达20—40公斤的蓝冰样品，另外还须要搭建专门的测量仪器。（记者 陈 瑜）

来自：科技日报

作者：陈瑜

编辑：童妙 实习编辑 曾映雪