南極洲發(fā)現(xiàn)世界上最古老的冰芯 可能保存了500萬年
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：為了了解地球氣候的未來，研究人員可以回顧過去，洲發(fā)最古而最好的現(xiàn)世方法之一就是利用從深層冰芯鉆取的樣本。現(xiàn)在，界上科學(xué)家們已經(jīng)確定了可能是冰芯保存世界上最古老的冰芯的日期，其中一些部分可能保存了500萬年前的南極樣本。
南極洲等地的洲發(fā)最古冰就像一個(gè)時(shí)間膠囊：它古老的、被困住的現(xiàn)世氣泡提可以捕捉到幾千年甚至幾百萬年前的地球大氣的原始樣本。科學(xué)家們一直在尋找越來越古老的界上冰來擴(kuò)大地球的氣候記錄。像二氧化碳濃度這樣的冰芯保存標(biāo)志物可以與其他古代記錄進(jìn)行交叉檢驗(yàn)，以更深入地了解遙遠(yuǎn)的南極過去氣候是什么樣的，以及事情是洲發(fā)最古如何變化的。
現(xiàn)在，現(xiàn)世一個(gè)研究小組可能比以往任何時(shí)候都更深入地了解了迄今為止鉆探到的界上最古老的冰芯。該樣本取自南極洲的冰芯保存Ong Valley，那里的冰川漂移使古冰層相對(duì)接近地表，受到一層巖石的保護(hù)。在2017年和2018年的南半球夏季，該團(tuán)隊(duì)鉆探了一個(gè)長(zhǎng)9.5米（31英尺）的冰芯，并在此后分析了不同深度的材料的年齡。
研究人員檢查了整個(gè)冰芯中鈹、氖和鋁的同位素的積累情況。這些同位素是由高能宇宙射線與巖石物質(zhì)碰撞產(chǎn)生的，其濃度可以提供一個(gè)指示，說明一個(gè)層最后暴露在表面的時(shí)間。
由此，研究小組能夠計(jì)算出，該冰芯是由兩個(gè)大的冰塊堆積在一起組成的，這可能是由兩個(gè)獨(dú)立的冰川事件引起的。上面的部分估計(jì)有300萬年左右的歷史，而下面的部分被測(cè)定為430萬至510萬年之間。這幾乎是之前的記錄保持者（270萬年）的兩倍。
當(dāng)然，這些都是估計(jì)，雖然可能有誤差的空間，但研究小組說，分析三種不同的同位素使他們對(duì)年齡范圍相當(dāng)有信心。
雖然對(duì)400或500萬年前的地球的一瞥無疑是非常寶貴的，但科學(xué)家們把目光投向了保存氣候連續(xù)記錄的冰芯。目前的記錄保持者橫跨80萬年，但科學(xué)家們的目標(biāo)是收集不間斷地延伸到一百萬年的冰芯。其中一些項(xiàng)目，包括Beyond EPICA，已經(jīng)進(jìn)行了幾年的鉆探活動(dòng)。
這項(xiàng)新研究發(fā)表在《Cryosphere》雜志上。
相關(guān)報(bào)道：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)世界上最古老冰芯
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)中國(guó)科學(xué)報(bào)（李木子）：南極洲的冰層就像一個(gè)時(shí)間膠囊，其中的古老氣泡提供了數(shù)千年前的地球大氣層快照。為了延長(zhǎng)地球的氣候記錄，科學(xué)家一直在尋找最古老的冰層。如今，一個(gè)團(tuán)隊(duì)可能發(fā)現(xiàn)了“金礦”。
研究人員在橫貫?zāi)蠘O山脈的昂谷發(fā)現(xiàn)了一根近10米長(zhǎng)、充滿沉積物的冰芯。他們估計(jì)這些冰有500萬年的歷史，可能是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老的冰。科學(xué)家7月15日發(fā)表在《冰凍圈》雜志上的用于測(cè)量冰芯年代的方法，可能為研究其他更古老的冰層樣本鋪平了道路。
大多數(shù)用于科研的冰芯都是從南極洲東部的一些地點(diǎn)收集的，那里的冰層由于降水而一層層沉積下來，甚至比昂谷的冰層更干凈。幾個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)正在競(jìng)相從這些更為有序的地下深層沉積物中提取最古老的連續(xù)冰芯，并希望能得到延伸至150萬年前的無縫大氣情況時(shí)間線。
然而，新的方法可以確定更古老冰層樣本的年代。這些樣本是由冰川沉積而成的，因?yàn)樗鼈兏咏乇恚愿菀撰@取。這是文章主要作者M(jìn)arie Bergelin的觀點(diǎn)。作為一位冰川地質(zhì)學(xué)家，她在美國(guó)北達(dá)科他大學(xué)工作期間曾參與了昂谷冰川項(xiàng)目。Bergelin并沒有深入地下鉆取冰芯，而是尋思：“我們還能在哪里找到古老的冰？我們還能去哪里找到獨(dú)特的礦床？”
2017~2018年，研究人員在昂谷收集了冰芯，他們選擇的提取地點(diǎn)遠(yuǎn)離任何可能污染樣本的落石區(qū)域。研究人員根據(jù)對(duì)該地區(qū)冰沉積情況的了解開發(fā)了一個(gè)模型，描述了稀有的鈹、鋁和氖同位素是如何隨時(shí)間推移在冰中累積的。在將該模型的預(yù)測(cè)結(jié)果與10米長(zhǎng)冰芯中測(cè)得的同位素剖面進(jìn)行比較后，他們估算出，在一定深度內(nèi)，一些冰的歷史大約有300萬年。
在該深度以下，同位素濃度遠(yuǎn)高于預(yù)期，這使得研究小組得出結(jié)論，在昂谷的這一地區(qū)，兩個(gè)獨(dú)立的冰層相互堆疊。他們估計(jì)，其中更古老、更深的冰層年代在430萬年到510萬年之間。紐約城市大學(xué)冰川地質(zhì)學(xué)家Alia Lesnek說：“他們實(shí)際上為這片冰層提供了以前無法做到的數(shù)據(jù)分析，這令人非常興奮。”
其他研究人員對(duì)該結(jié)果表示質(zhì)疑，因?yàn)锽ergelin和同事沒有收集到碳同位素水平等數(shù)據(jù)，而根據(jù)這些數(shù)據(jù)可能會(huì)得出不同的年代。科學(xué)家還想知道，該模型是否能適用于昂谷以外的冰層。
Bergelin說，測(cè)量3種同位素應(yīng)該足以得出結(jié)論，因?yàn)榇蠖鄶?shù)研究只使用一種或兩種同位素，而碳14的衰變速度太快，無法確定數(shù)百萬年前的冰層年代。她認(rèn)為，該模型可以應(yīng)用于其他具有類似、孤立和埋藏冰層的南極地區(qū)。
盡管如此，科學(xué)家仍然對(duì)該冰層的年代及其意義感到興奮。“這項(xiàng)研究提供了非常有力的證據(jù)，證明冰芯或冰層樣本可以保存300萬年或400萬年。”曾就職于普林斯頓大學(xué)的古氣候?qū)W家Yuzhen Yan說，“這為未來的鉆取作業(yè)開辟了新的可能性。”
目前，最古老的連續(xù)冰芯可以追溯到80萬年前的氣候記錄。但科學(xué)家希望有一個(gè)不間斷的環(huán)境記錄，可以追溯到大約100萬年前，當(dāng)時(shí)地球氣候發(fā)生了重大變化，冰河期的周期減緩。理解發(fā)生這種突然變化的原因，可能有助科學(xué)家明確今天的氣候變暖將帶來什么。
一些項(xiàng)目已經(jīng)開始鉆探。其中包括俄羅斯的VOICE項(xiàng)目和10個(gè)歐洲國(guó)家的合作項(xiàng)目Beyond EPICA。“我們的目標(biāo)是從南極洲的不同地方獲得多個(gè)冰芯，以確保記錄的準(zhǔn)確性。因此，只有一個(gè)國(guó)家或一個(gè)團(tuán)體是不可能做到的。”日本東京國(guó)家極地研究所的古氣候?qū)W家Kenji Kawamura說。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/d41586-022-02129-5