科學(xué)家們?cè)缇椭?，格陵蘭島的許多地區(qū)在過(guò)去100萬(wàn)年的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)沒(méi)有冰。在島上的西北高地上，矮矮的苔原沐浴在陽(yáng)光下，而南方則被一片被昆蟲包圍的云杉森林所覆蓋。那時(shí)候全球海平面會(huì)比現(xiàn)在高6到12米。放眼世界，億萬(wàn)人的家園被淹沒(méi)在海水下。

然而，科學(xué)家們不知道格陵蘭島冰的消散是什么時(shí)候發(fā)生的。如今，在《科學(xué)》雜志的一項(xiàng)新研究中，一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)分析冷戰(zhàn)期間從格陵蘭冰蓋1000多米深處取樣的凍土樣本，確定了這個(gè)時(shí)間點(diǎn):這種情況發(fā)生在大約41.6百萬(wàn)年，持續(xù)了大約14,000年。

冰下的世界

20世紀(jì)60年代，美國(guó)科學(xué)家和美國(guó)陸軍工程師在格陵蘭島西北部的“世紀(jì)營(yíng)”進(jìn)行了6年的格陵蘭冰蓋勘探。世紀(jì)營(yíng)是美國(guó)軍隊(duì)在格陵蘭島的一個(gè)秘密基地，它通過(guò)核反應(yīng)堆增加了包括冰蓋在內(nèi)的一系列隧道的動(dòng)力。

勘探地點(diǎn)距離海岸200多公里，冰蓋厚度1387米。通過(guò)這個(gè)厚厚的冰蓋，科學(xué)研究小組繼續(xù)向下面冰凍的巖土鉆取3米多厚的凍土樣本。在過(guò)去的30年里，很少有科學(xué)家關(guān)注這片凍土。幾年前，丹麥的一組研究人員在哥本哈根的一個(gè)冰柜里發(fā)現(xiàn)了這片被忽略了很久的凍土。

20世紀(jì)60年代，美國(guó)陸軍工程師George 在世紀(jì)營(yíng)科研基地，Linkletter檢查了一個(gè)冰芯。(圖/U.S. Army Photograph via The Conversation）
 

為便于分析這一獨(dú)特的“氣候檔案”，來(lái)自不同國(guó)家的科學(xué)家們迅速組成了一支國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)。在這個(gè)凍土樣本的最高部分，他們發(fā)現(xiàn)了植物化石，保存得很好。，世紀(jì)營(yíng)下的土地得到了有效的證明，曾經(jīng)有一段時(shí)間沒(méi)有冰。

在格陵蘭冰蓋下的凍土樣本中，有40多萬(wàn)年來(lái)保存完好的苔蘚化石(左)和一顆莎草種子(右)。(圖/Halley Mastro / University of Vermont）
 

但是具體是什么時(shí)候呢？

時(shí)代測(cè)定

為了保留樣本最后一次暴露在陽(yáng)光下的準(zhǔn)確記憶，研究人員在黑暗的環(huán)境中分析了樣本。分析結(jié)果顯示，格陵蘭西北部厚度超過(guò)1000米的冰蓋消散，被氣候?qū)W家稱為冰期MIS11間的階段。MIS 11個(gè)冰期是一個(gè)非常重要的階段，這是地球經(jīng)歷的一個(gè)漫長(zhǎng)的冰期，跨越了42.4百萬(wàn)年到37.4百萬(wàn)年。

為了更準(zhǔn)確地確定冰蓋什么時(shí)候融化，研究人員使用了一種叫做發(fā)光定年的技術(shù)。隨著時(shí)間的推移，礦物質(zhì)會(huì)通過(guò)鈾、鉀等放射性物質(zhì)的衰變和輻射釋放來(lái)積累能量。沉積物埋得越久，被困的電子輻射就越多。

通過(guò)使用專用儀器，研究人員測(cè)量了這些礦物質(zhì)通過(guò)光線釋放的微妙能量，從而計(jì)算出這些樣本被埋藏了多長(zhǎng)時(shí)間，因?yàn)?strong>他們最后一次暴露在陽(yáng)光下會(huì)釋放被困能量。

在另一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里，研究人員用不同的方法來(lái)測(cè)量樣品最后一次接近地表的時(shí)間。這一次，他們關(guān)注的是鋁和鱘的放射性同位素。當(dāng)宇宙線與地球上的巖層碰撞時(shí)，這些同位素就形成了。每一種同位素都有不同的半衰期，所以它在埋藏時(shí)的衰變速率也不一樣。。

科研人員通過(guò)同位素測(cè)定，計(jì)算出，冰川融化使得這些陸地表面的沉積物在陽(yáng)光下暴露不到14000年。。

模擬數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)研究人員將這些新發(fā)現(xiàn)納入一些冰蓋模型時(shí)，41.6百萬(wàn)年來(lái)，格陵蘭島的冰蓋大幅縮小。，冰的邊緣至少消散了幾十到幾百公里。與今天相比，這些冰川的融化導(dǎo)致海平面上升至少1.5米，甚至6米左右。

警告未來(lái)

古老的凍土在格陵蘭冰蓋下，警告人類的未來(lái)。

在MIS11的冰期，地球是溫暖的，冰蓋被限制在高緯度地區(qū)，這與目前的情況非常相似。當(dāng)時(shí)大氣中的二氧化碳含量在3萬(wàn)年左右的時(shí)間里保持在265~280之間，誘發(fā)了大部分足以融化格陵蘭島的冰的升溫。

現(xiàn)在，我們大氣中的二氧化碳含量是MIS11時(shí)的1.5倍，大約是百萬(wàn)分之420，而且這種濃度每年都在上升。二氧化碳吸收熱量，使地球變暖，過(guò)多的二氧化碳會(huì)導(dǎo)致全球氣溫升高。

在過(guò)去的十年里，隨著溫室氣體排放的增加，人類經(jīng)歷了八年來(lái)最熱的記錄。初步數(shù)據(jù)顯示，2023年7月有最熱的一周記錄。這樣，熱量可以融化冰原，冰的流失會(huì)進(jìn)一步溫暖地球。

即使我們明天停止燃燒所有化石燃料，大氣中的二氧化碳水平也會(huì)在1000到幾萬(wàn)年內(nèi)保持高水平。這是因?yàn)槎趸歼M(jìn)入土壤、植物、海洋和巖石需要很長(zhǎng)時(shí)間?？梢哉f(shuō)，人類正在創(chuàng)造一個(gè)像MIS11一樣長(zhǎng)期溫暖的環(huán)境。

除非大家大大降低空氣中二氧化碳的濃度，基于科學(xué)家對(duì)格陵蘭島過(guò)去的發(fā)現(xiàn)，格陵蘭島未來(lái)基本上是無(wú)冰的。

參照來(lái)源：

https://theconversation.com/when-greenland-was-green-ancient-soil-from-beneath-a-mile-of-ice-offers-warnings-for-the-future-209018

本文來(lái)自微信微信官方賬號(hào)：原理 （ID：作者：principia1687：Paul Bierman(佛蒙特大學(xué))，Tammy Rittenour(猶他州立大學(xué))

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