科学家从南极冰层中提取120万年前的气候记录

小圆顶 C 的科学家找到了最古老的连续冰芯，揭开了地球 120 万年的气候历史。在南极洲偏远的小圆顶C站，一支由来自十个欧洲国家的十二个科研机构组成的国际研究团队，在气候科学领域取得了历史性的里程碑。

钻头取出的冰芯。图片来源：PNRA_IPEV

作为欧洲资助的“超越EPICA最古老冰盖”项目的一部分，该团队成功完成了一项关键的钻探活动，到达了南极冰盖与基岩交汇处2800米（9200英尺）的深度。

提取出的冰芯保存着地球气候历史的非凡而连续的档案。它包含过去大气温度的详细记录，以及富含温室气体的古代空气原始样本，涵盖了超过120万年，甚至可能更久远的时期。

“我们迎来了气候和环境科学领域一个历史性的时刻，”威尼斯卡福斯卡里大学教授、意大利国家研究委员会极地科学研究所（Cnr-Isp）高级准会员兼“超越EPICA”项目协调员卡洛·巴班特（Carlo Barbante）评论道。“这是冰芯中对我们过去气候的最长连续记录，它可以揭示碳循环与地球温度之间的相互联系。这一成就的取得离不开欧洲各研究机构的通力合作，以及过去十年来该领域科学家和后勤人员的辛勤工作。”

该项目还受益于与欧盟资助的 ITN DEEPICE 项目的协同作用，该项目为此次实地活动贡献了三名博士生。

“从小圆顶 C 的初步分析记录来看，我们有强有力的证据表明，最上面的 2，480 米深处包含着可追溯到 120 万年前的气候记录，在高分辨率记录中，一米厚的冰层中压缩了长达 13，000 年的时间，”该领域的首席科学家、哥本哈根大学博士后朱利安·韦斯特霍夫 (Julien Westhoff) 报告说。

该领域的首席研究员、哥廷根大学和阿尔弗雷德·韦格纳研究所联合教授弗兰克·威廉斯补充道：“我们利用尖端的无线电回声测深技术和冰流模型确定了正确的位置。令人印象深刻的是，我们发现了80万至120万年前的记录，恰好位于预测的位置，深度范围在2426米至2490米之间，这延续了我们之前20年前的EPICA冰芯记录。”

冰芯储存

在蕴藏着超过120万年气候记录的冰层之下，基岩上方最低210米的冰芯由严重变形的旧冰构成，这些冰可能是混合的或重新冻结的，其来源不明。先进的分析可以帮助检验先前关于南极冰盖下重新冻结冰行为的理论，并揭示东南极洲的冰川历史。

欧洲野外考察队取得了令人瞩目的成就：在南极中部高原海拔3200米、夏季平均气温-35℃的恶劣环境下，历时四个野外季节，共计200多天，成功完成了钻探和冰芯处理作业。

Beyond EPICA 的冰芯将为中更新世过渡期提供前所未有的洞察。中更新世过渡期是距今 90 万至 120 万年前的一个显著时期，冰川周期从 4.1 万年减慢到 10 万年。这一转变背后的原因仍然是气候科学中一个永恒的谜团，本项目旨在揭开这一谜团。

小圆顶C营地。

“此次活动提取的珍贵冰芯将通过劳拉·巴西号破冰船运回欧洲，并保持零下50摄氏度的冷链运输，这对项目的物流运输来说是一个重大挑战，”ENEA-UTA（国家新技术、能源和可持续经济发展局-南极技术部门）高级研究员兼Beyond EPICA项目ENEA物流负责人詹卢卡·比安奇·法萨尼说道。“为了实现这一目标，我们制定了一项战略，包括设计专用冷藏集装箱，并精确调度国家南极研究计划（PNRA）的海空资源。”

这些冰芯抵达欧洲后，该项目将重点分析冰样本，以揭示过去120万年甚至更久远的地球气候和大气历史。在冰芯最底部，甚至可能存在更古老的前第四纪冰。研究人员将对底层岩石进行年代测定，以揭示南极洲这一地区最后一次无冰的年代。

小穹顶C营地的部署和维持得益于法国极地研究所和欧洲极地与空间科学研究院提供的高效后勤保障，他们充分利用了各自的专业知识和各种交通工具。这些交通工具包括用于将人员运送至马里奥·祖凯利站并继续运送至康科迪亚站的飞机，以及用于重型货物往返于迪蒙特·迪尔维尔站和康科迪亚站之间的往返运输，以及法国和意大利船只“L'Astrolabe”号和“Laura Bassi”号的支援。

2024/2025 年活动参与者：布鲁塞尔自由大学（比利时）：Lisa Ardoin；伯尔尼大学（瑞士）：Barbara Seth 和 Lison Soussaintjean； AWI（德国）：Matthias Hüther、Manuela Krebs、Gunther Lawer、Johannes Lemburg、Martin Leonhardt 和 Frank Wilhelms；哥本哈根大学（DK）：Julien Westhoff； CNRS（法国）：Marie Bouchet 和 Ailsa Chung； IPEV（法国）：Inès Gay； ENEA（意大利）：Danilo Collino 和 Michele Scalet； Cnr-Isp (IT)：费德里科·斯科托。

超越 EPICA（欧洲南极冰芯采集项目）——最古老的冰项目，由意大利国家研究委员会极地科学研究所（Cnr-Isp）协调，由欧盟委员会资助，并得到比利时、丹麦、法国、德国、意大利、挪威、瑞典、瑞士、荷兰和英国的国家合作伙伴和资助机构的支持。

编译自/ScitechDaily