格陵兰冰盖经融化过 显示当今气候变化处在节点 - 环境与发展
发现20年前被遗忘的冰芯
科学研究被遗忘的从格陵兰岛开采的冰芯就如同间谍的电影,那是在1966年当时是东西方冷战期间,也就是自第二次世界大战以来,作为美国《冰虫计划》的一部分,美国就已经在格陵兰岛设立了空军和雷达基地,这一基地是防卫苏联进攻的第一道监测防线。
美国的军事科学家们在格陵兰的西北部冰川下约 1.4 公里下秘密钻探冰芯,目的是建造一个地下核弹发射基地,旨在出其防御苏联的攻击。
这个在美国保密核基地开采的冰芯被遗忘 50 年,而该样本揭示格陵兰 100 万年前冰川曾大规模融化,相关研究结果于2021年3月15日已经在《美国国家科学院院刊》。
《世界报》3月15日刊登文章指出,当年美国在格陵兰岛建立的 《世纪营 》北极研究,目的是在冰雪下掩盖600给指向苏联的导弹,要向冻冰下挖掘1400米,科学家们先取出一个3米长的冰芯来做研究。不过《冰虫计划》最终因丹麦政府不允许美方在其领土建设核武基地而结束,基地被遗弃,当年钻出收藏的冰芯亦被遗忘,辗转储存在哥本哈根一 研究所的一个冰柜中,直到 2017 年被重新发现。
随后在来自不同国家的科学家联合研究,他们于2021年3月15日最新刊于《美国国家科学院期刊 》的研究分析该个冰芯样本,发现当中含 100 万年的植物碎片,显示格陵兰曾在 100 万年前某一段时间曾经无冰。科学家们形容发现的植物碎片就如昨日才死去一样新鲜。
本次研究是了解格陵兰冰川重要一步,通过这个被遗忘的冰芯穿越时空可以了解过去,也是为了预测未来,就是全球变暖会导致格陵兰冰川消失,因此会让世界海平面上升而威胁世界各地的沿海城市。
格陵兰岛
大家知道格陵兰属于丹麦王国的一块自治领地,位于北大西洋和北冰洋之间。格陵兰岛总面积有200万平方公里,是世界上最大的岛。岛上总人口约为5.6万人,绝大部分集中在沿海地区,其中主要是原著居民,因纽特人,他们有自己的议会和自治政府。
岛上约80%的地方常年被冰雪覆盖,全球气候变暖使对冰层有融化造成危险,格陵兰岛也不例外,而随着冰层逐渐融化,岛上丰富的矿产也越来越引起外界的兴趣。
冰芯中发现了什么
格陵兰目前的冰盖被认为已有将近 300 万年历史,而现时该岛部分地区仍然被冰盖覆盖。据美国国家冰雪数据中心 (NSIDC) 当地有 170 万平方公里冰盖,面积相当于约 4.5 个日本。
这个在1966年被开采出冰芯样本一直被遗忘在冰柜中,直至 2017 年哥本哈根的这个研究所在准备买新冰柜时在库存清单才发现了冰芯,并对其进行 50 年以来首次检查。
这个由美国和欧洲科学家组成的专家小组对重新发现的冰芯进行了科学研究,研究的主要由美国佛蒙特大学地质系博士后研究员安德鲁·克里斯特(Andrew Christ),他在显微镜下看到了沙子、小树枝和树叶。就是该冰芯底部有长阔约 10 厘米的沉积物中有一些颗粒浮起,在进一步检查发现均为化石树枝和树叶。国际研究团队描述了他们在提取的冰芯中发现类似“保存完好”的树枝和树叶。
这些植物的存在表明,在那个地方曾经有植被,只不过现在被冰埋着了,这表明格陵兰岛的相当一部分的时间,即过去的百万年里是无冰的,也就是只有在岛上大部份的冰盖消失之后,这些植物来自北方森林才能在格陵兰生长。
科学家在研究了这些独一无二的化石植物和格陵兰岛冰芯中的沉积物,他们推测,格陵兰岛的大部分或全部必须在过去100万年内,甚至在最近几十万年内都没有结冰,而且大部分格陵兰岛融化了至少一次使格陵兰岛变成绿色,长满青苔和地衣,甚至还有云杉和冷杉树。
为了确认该些植物的年代,团队分析出残留植物中的铝和铍元素;这些元素告诉研究者该些矿物在地表受阳光曝露时间有多长,以及被埋在地下的时间。因此研究团队确定土壤及其中生长的植物最后看到的阳光在几十万到大约 100 万年前。这项研究表明,冰芯沉积物中的叶蜡痕迹亦类似于格陵兰现今的苔原生态系统。
冰芯样本还提供了当地古老生态系统的进一步线索,如研究发现,沉积物中的氧-18 比全新世末期的平均水平高 6–8% 。其中一个解释是当时格陵兰只有少数地区被冰盖覆盖。
全球气候变化的节点
如果本次的科学研究结果得到证实,那么可以推断格陵兰大部分冰盖曾一度消失过,甚至消失过第二次。这对于当今冰层在应对人为气候变化方面的稳定性而言,并非是好消息。美国国家海洋与大气管理局 (NOAA) 曾指,如果格陵兰的所有冰盖融化,全球海水水位将上升约 7 米,足以淹没全世界的沿海城市。
这一发现对气候变化的研究意义重大,因为对格陵兰岛冰盖的分析可以帮助科学家预测,随着气温上升和人类活动导致的冰层融化,格陵兰岛冰川的变化。这也可以帮助他们估计冰盖在完全融化之前需要多长时间从而影响全球海平面。
此外,这一发现表明格陵兰岛可能比人们最初认为的更容易受到人为气候变化的影响,因为有证据表明,历史上大部分冰盖至少已经融化过一次--并且是在没有人类温室气体和排放的情况下发生的。
现在温室气体的浓度更高了,冰可能会融化得更快并导致更极端的结果。这项研究的首席科学家保罗·比尔曼 (Paul Bierman) 强调,人类社会现在正处在气候变迁的节点,如果能够按照《巴黎气候协议》控制气温比工业化前升高1.5C到2C,就可以避免不可挽回的后果,这是未来50年的一个紧迫问题。
《世界报》文章指出,全球平均气温在2020年上升1.5C,而且最近今年人类社会不断创下平均高气温的记录。格陵兰岛冰盖在地球历史上最近的温暖时期已完全融化,就像我们现在正在因人为而造成气候变化,出现极端气候现象一样。
这项新研究提供了有力的证据,就是格陵兰岛对气候变化的敏感性比以前理解的要高,并且具有不可逆转的冰川融化风险。
这个被遗忘了50多年的冰芯提供了直接的证据,就是过去100万年中极易受到气候变暖的影响,巨大的冰盖融化。