小圓頂 C 的科學(xué)家找到了最古老的連續(xù)冰芯，揭開了地球 120 萬年的氣候歷史。在南極洲偏遠(yuǎn)的小圓頂C站，一支由來自十個歐洲國家的十二個科研機(jī)構(gòu)組成的國際研究團(tuán)隊(duì)，在氣候科學(xué)領(lǐng)域取得了歷史性的里程碑。
鉆頭取出的冰芯。圖片來源：PNRA_IPEV
作為歐洲資助的“超越EPICA最古老冰蓋”項(xiàng)目的一部分，該團(tuán)隊(duì)成功完成了一項(xiàng)關(guān)鍵的鉆探活動，到達(dá)了南極冰蓋與基巖交匯處2800米（9200英尺）的深度。
提取出的冰芯保存著地球氣候歷史的非凡而連續(xù)的檔案。它包含過去大氣溫度的詳細(xì)記錄，以及富含溫室氣體的古代空氣原始樣本，涵蓋了超過120萬年，甚至可能更久遠(yuǎn)的時期。
“我們迎來了氣候和環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域一個歷史性的時刻，”威尼斯卡福斯卡里大學(xué)教授、意大利國家研究委員會極地科學(xué)研究所（Cnr-Isp）高級準(zhǔn)會員兼“超越EPICA”項(xiàng)目協(xié)調(diào)員卡洛·巴班特（Carlo Barbante）評論道?！斑@是冰芯中對我們過去氣候的最長連續(xù)記錄，它可以揭示碳循環(huán)與地球溫度之間的相互聯(lián)系。這一成就的取得離不開歐洲各研究機(jī)構(gòu)的通力合作，以及過去十年來該領(lǐng)域科學(xué)家和后勤人員的辛勤工作?！?/p>
該項(xiàng)目還受益于與歐盟資助的 ITN DEEPICE 項(xiàng)目的協(xié)同作用，該項(xiàng)目為此次實(shí)地活動貢獻(xiàn)了三名博士生。
“從小圓頂 C 的初步分析記錄來看，我們有強(qiáng)有力的證據(jù)表明，最上面的 2，480 米深處包含著可追溯到 120 萬年前的氣候記錄，在高分辨率記錄中，一米厚的冰層中壓縮了長達(dá) 13，000 年的時間，”該領(lǐng)域的首席科學(xué)家、哥本哈根大學(xué)博士后朱利安·韋斯特霍夫 (Julien Westhoff) 報告說。
該領(lǐng)域的首席研究員、哥廷根大學(xué)和阿爾弗雷德·韋格納研究所聯(lián)合教授弗蘭克·威廉斯補(bǔ)充道：“我們利用尖端的無線電回聲測深技術(shù)和冰流模型確定了正確的位置。令人印象深刻的是，我們發(fā)現(xiàn)了80萬至120萬年前的記錄，恰好位于預(yù)測的位置，深度范圍在2426米至2490米之間，這延續(xù)了我們之前20年前的EPICA冰芯記錄。”
冰芯儲存
在蘊(yùn)藏著超過120萬年氣候記錄的冰層之下，基巖上方最低210米的冰芯由嚴(yán)重變形的舊冰構(gòu)成，這些冰可能是混合的或重新凍結(jié)的，其來源不明。先進(jìn)的分析可以幫助檢驗(yàn)先前關(guān)于南極冰蓋下重新凍結(jié)冰行為的理論，并揭示東南極洲的冰川歷史。
歐洲野外考察隊(duì)取得了令人矚目的成就：在南極中部高原海拔3200米、夏季平均氣溫-35℃的惡劣環(huán)境下，歷時四個野外季節(jié)，共計(jì)200多天，成功完成了鉆探和冰芯處理作業(yè)。
Beyond EPICA 的冰芯將為中更新世過渡期提供前所未有的洞察。中更新世過渡期是距今 90 萬至 120 萬年前的一個顯著時期，冰川周期從 4.1 萬年減慢到 10 萬年。這一轉(zhuǎn)變背后的原因仍然是氣候科學(xué)中一個永恒的謎團(tuán)，本項(xiàng)目旨在揭開這一謎團(tuán)。
小圓頂C營地。
“此次活動提取的珍貴冰芯將通過勞拉·巴西號破冰船運(yùn)回歐洲，并保持零下50攝氏度的冷鏈運(yùn)輸，這對項(xiàng)目的物流運(yùn)輸來說是一個重大挑戰(zhàn)，”ENEA-UTA（國家新技術(shù)、能源和可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展局-南極技術(shù)部門）高級研究員兼Beyond EPICA項(xiàng)目ENEA物流負(fù)責(zé)人詹盧卡·比安奇·法薩尼說道。“為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們制定了一項(xiàng)戰(zhàn)略，包括設(shè)計(jì)專用冷藏集裝箱，并精確調(diào)度國家南極研究計(jì)劃（PNRA）的海空資源。”
這些冰芯抵達(dá)歐洲后，該項(xiàng)目將重點(diǎn)分析冰樣本，以揭示過去120萬年甚至更久遠(yuǎn)的地球氣候和大氣歷史。在冰芯最底部，甚至可能存在更古老的前第四紀(jì)冰。研究人員將對底層巖石進(jìn)行年代測定，以揭示南極洲這一地區(qū)最后一次無冰的年代。
小穹頂C營地的部署和維持得益于法國極地研究所和歐洲極地與空間科學(xué)研究院提供的高效后勤保障，他們充分利用了各自的專業(yè)知識和各種交通工具。這些交通工具包括用于將人員運(yùn)送至馬里奧·祖凱利站并繼續(xù)運(yùn)送至康科迪亞站的飛機(jī)，以及用于重型貨物往返于迪蒙特·迪爾維爾站和康科迪亞站之間的往返運(yùn)輸，以及法國和意大利船只“L'Astrolabe”號和“Laura Bassi”號的支援。
2024/2025 年活動參與者：布魯塞爾自由大學(xué)（比利時）：Lisa Ardoin；伯爾尼大學(xué)（瑞士）：Barbara Seth 和 Lison Soussaintjean； AWI（德國）：Matthias Hüther、Manuela Krebs、Gunther Lawer、Johannes Lemburg、Martin Leonhardt 和 Frank Wilhelms；哥本哈根大學(xué)（DK）：Julien Westhoff； CNRS（法國）：Marie Bouchet 和 Ailsa Chung； IPEV（法國）：Inès Gay； ENEA（意大利）：Danilo Collino 和 Michele Scalet； Cnr-Isp (IT)：費(fèi)德里科·斯科托。
超越 EPICA（歐洲南極冰芯采集項(xiàng)目）——最古老的冰項(xiàng)目，由意大利國家研究委員會極地科學(xué)研究所（Cnr-Isp）協(xié)調(diào)，由歐盟委員會資助，并得到比利時、丹麥、法國、德國、意大利、挪威、瑞典、瑞士、荷蘭和英國的國家合作伙伴和資助機(jī)構(gòu)的支持。
編譯自/ScitechDaily
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