南极洲不规律的"心跳"：科学家发现快速融化的危险迹象

2000万年前，由于轨道变化，南极冰原迅速融化。 研究人员警告说，现代排放可能引发类似的不稳定性，并敦促采取气候行动。由莱斯特大学和南安普顿大学领导的地球科学家在2000多万年前的新气候记录中发现了南极冰盖突然融化的时期。 这项研究最近发表在Nature Communications上，揭示了地球早期冰河时期对地球围绕太阳的偏心轨道影响的敏感程度，表明南极冰盖可能没有以前想象的那么稳定。 此外，这项研究还让人们了解到，在一个没有格陵兰冰盖的世界里，南极可能会如何发展。

研究人员随后乘坐同一考察船前往南极考察时拍摄的照片。 图片来源：莱斯特大学

记录显示，南极冰盖的面积在历史上一直在变化。 这些大小变化是有规律的，就像心跳一样。 海洋中不同地方的现有记录显示，早期南极冰期的心跳有不同的"节奏"。 这是不可能的，因为南极冰盖的消长对气候记录的影响在海洋中的任何地方都应该是相同的，就像你的腿和手臂的脉搏不可能不同一样。

研究人员随后乘坐同一考察船前往南极考察时拍摄的照片。 图片来源：莱斯特大学

在几十万到几百万年的时间里，地球围绕太阳运行的轨道形状导致了这些心跳节律。 在偏心率较高的轨道上，地球与太阳的距离一年四季的变化会更大，当地球靠近太阳时，会受到更多的热量，而当地球远离太阳时，则会受到较少的热量。 不断增加的热量改变了地球的气候系统，有时会导致冰层迅速融化。 当地球轨道更加圆滑时，冰原更加稳定，融化现象也会减少。

研究人员随后乘坐同一考察船前往南极考察时拍摄的照片。 图片来源：莱斯特大学

这项由英国研究与创新/自然环境研究理事会和德国科学基金会（DFG）资助的新研究考察了 2800 万年前到 2000 万年前这段时期，当时地球比现在温暖，只有南极冰盖存在。 这项研究利用综合大洋钻探计划（IODP）探险队采集的地质岩芯数据，提出了一个新的基准气候记录，用于比较现有记录，帮助科学家提高气候模型重建过去气候变化的准确性。 这些对过去的洞察力有助于他们了解南极冰盖融化对未来的影响。

研究人员随后乘坐同一考察船前往南极考察时拍摄的照片。 图片来源：莱斯特大学

主要作者、莱斯特大学地理、地质与环境学院的蒂姆-范-皮尔博士说："从我们的研究中可以看出，南极冰盖比以前想象的更不稳定。 我们证明了地质学上早期的南极冰盖对地球轨道和地轴的变化是多么敏感。过去的气候变化迅速结束了南极早期的一些冰期，并造成大量融化。 '迅速'是在地质时间尺度上，而不是像我们可以预期的在现代气候变化中发生的那样迅速。我们不能假定现代南极冰盖是稳定的。 如果气候排放继续有增无减，我们将使南极冰盖大量融化。 我们需要通过减少排放来减缓气候变化。 只有这样，南极冰盖的稳定性才不会出现临界点"。

这项研究分析了从西北大西洋获取的地质岩芯样本，这是2012年IODP考察的一部分。 这些岩芯中的微生物以其外壳中氧同位素的形式记录了海洋的化学成分。 通过测量氧同位素比值，科学家们可以计算出冰盖是增大了还是缩小了，并根据岩芯样本的深度确定时间轴。

南安普敦大学该项目的首席研究员保罗-威尔逊（Paul Wilson）教授说："通过对地球另一端深海海底针头大小的贝壳化石进行一些简单的化学处理，我们就能把握南极冰盖的脉搏，这可能是一件令人惊讶的事情。 但真正美妙的是，我们可以通过数千万年的地质记录进行回溯。 地球科学是对过去的时间旅行，我们一直在吸取经验教训，帮助我们了解我们的未来。"

IODP 是一项由 21 个国家支持的公共资助的国际海洋研究计划，旨在探索海底沉积物和岩石中记录的地球历史和动态，并监测海底下环境。 通过多个平台（这是 IODP 的独特之处），科学家们对深层生物圈和海底下海洋、环境变化、过程和影响以及固体地球循环和动力学进行采样。 这项具体的研究使用了在 342 号考察队期间采集的样本，并经过了多国合作伙伴（主要是英国和德国）多年的共同努力。

编译自/ScitechDaily