科学家钻透南极523米冰层 揭开2300万年气候秘密

在南极冰层深处，科学家们发掘出一座地质档案库，这一发现有望重塑对未来海平面上升的预测。研究团队在西南极冰盖边缘的克雷里冰穹（Crary Ice Rise）钻穿523米厚冰层，成功提取出一根长228米的泥岩沉积物岩芯。这些沉积物记录了地球历史上先前温暖期环境变化的关键证据，有助于估算该地区冰层在全球变暖下的融化速度。

如果西南极冰盖完全崩溃，全球海平面预计将上升4至5米。此前预测主要依赖卫星数据以及冰缘附近、浮冰架下、海冰以及罗斯海和南大洋的沉积记录，而此次岩芯提供了冰盖边缘在先前温暖期的直接详细证据。

此次钻探属于国际SWAIS2C项目（西南极冰盖对2℃升温的敏感性），选址于罗斯冰架内缘的克雷里冰穹，与以往记录不同，此岩芯直接揭示冰盖行为。

初步分析显示，岩芯沉积层覆盖过去2300万年，包括全球平均气温较工业化前高出2℃以上的时期，这将为预测西南极冰盖和罗斯冰架对2℃以上升温的响应提供关键洞见。

钻探现场通过识别沉积层中保存的海洋微生物化石进行初步年代估算，来自10个国家的SWAIS2C项目研究人员将进一步详细分析以确认时间线。

随着钻探深入，团队提取长达3米的岩芯段，沉积物多样性显著，从细泥到含大块岩石的紧实砾石不等。有些沉积物类似于当前克雷里冰穹下的冰盖沉积，但也有典型开放海洋、浮冰架覆盖海洋或冰架边缘产冰山崩解的迹象。

贝壳碎片和需光海洋生物遗骸表明，该区域曾被开放海洋覆盖，而非冰层，证实罗斯冰架部分或完全退缩，以及西南极冰盖部分可能崩溃的长期猜测。

确定这些退缩确切时间及触发环境条件是SWAIS2C团队首要目标。

提取岩芯不仅是科学里程碑，更是工程壮举。29人团队包括科学家、钻探员、工程师和极地专家，面对巨大不确定性，此前两次尝试因技术故障失败。此前最长冰盖下沉积岩芯不足10米，而他们超过200米目标，这是南极前沿科学。

团队采用专用钻探系统连续轮班作业，先用热水钻融化523米深孔，然后下放超过1300米“立管”和“钻杆”抵达下方沉积物，每段岩芯均仔细记录、拍照、X射线扫描并取样。

SWAIS2C联合首席科学家、维多利亚大学惠灵顿分校、苏黎世联邦理工学院和WSL的休·霍根（Huw Horgan）表示：“当第一段岩芯上来时感觉很棒，但接着担心下一段，直至结束。我们从以往挑战中吸取教训，成功提取这一地质记录，将帮助世界应对气候变化影响。”

另一联合首席科学家、美国宾厄姆顿大学地质学教授莫莉·帕特森（Molly Patterson）称：“我们的多学科国际团队已开始合作解开岩芯中的气候秘密。钻探系统经受严苛南极考验，我们计划未来继续钻探，深入了解西南极冰盖对全球变暖的敏感性。”