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科学家将钻取最古老南极冰芯, 有望揭示地球古气候线索

日期:2019-04-03 09:12:04 来源:互联网 编辑:小优 阅读人数:31

科学家将钻取最古老南极冰芯, 有望揭示地球古气候线索(图1)

地球科学家正准备钻取比以往任何时候挖掘的都要古老的冰。

在南极洲进行了为期两年的广泛勘测后,一个国际研究小组准备钻取一根可能含有至少150万年冰层的古老冰芯,而这应该可以揭示有关地球古代气候的线索。

预计由欧洲委员会提供约1100万欧元(合1250万美元)资助的“超越EPICA”项目将于今年6月正式启动。而在明年,这个由来自10个欧洲国家的12个小组组成的科学家团队,计划在南极洲东部一个叫作“小圆顶C”的地方安营扎寨,并开始在那里对这个2.75千米厚的冰原的底部进行钻探。

科学家将钻取最古老南极冰芯, 有望揭示地球古气候线索(图2)

地球科学家将在南极洲东部钻取冰芯。图片英国南极调查局

“我非常激动。”该项目首席研究员、意大利CaFoscari大学及意大利国家研究委员会气候科学家Carlo Barbante说,“这个标志性的项目将帮助我们更好地了解过去和未来的气候变化。”

数千年来未受干扰的积冰保存了地球古代大气的样本,进而创造了一个具有高时间分辨率的连续气候记录。来自格陵兰岛和南极洲的现有记录揭示了是什么驱动了地球的冰川循环,以及气候波动如何与大气中的温室气体含量产生联系。

十多年前,欧洲南极冰芯计划(EPICA)钻探的冰芯覆盖了地球过去80万年的气候和温室气体历史记录。这些冰芯显示,在这段时间里,存在8个明显的冰川周期,每个周期持续了近10万年。而新的冰芯有望将记录延长到气候变化模式明显不同的时期。

之前对海洋沉积物的研究表明,在大约100万年前,地球气候以4万年的周期振荡。Barbante说,一个150万年历史的冰芯将提供导致这种转变的线索—这是地球与气候科学中的一个主要问题。

Barbante认为,完成对冰芯的机械钻探大约需要4年时间。该团队将于明年开始任务—将一根带有切割头的管子放入嵌在冰层顶部100米的套管中。而钻井中的液体会阻止钻孔闭合。

在2020年至2021年的南极野外作业季节中,科学家将会对冰原进行适当的钻探。冰沉积模型和之前对该地区的勘探工作(包括几次钻探演习和从空中拍摄的雷达测量数据)都表明,冰原底部最古老的冰层并没有受到融化或褶皱的干扰。

Barbante说:“我们非常有信心,能够找到最底部300米我们想要的缺失的气候信息。”位于钻井现场东北方向约40公里处的—意大利的康科迪亚南极站,将在为期5年的项目进程中提供后勤和医疗支持。

与此同时,澳大利亚研究人员正在寻找一个合适的地点,以便在附近钻探另一个单独的冰芯。一个研究团队希望于2021年1月在“小圆顶C”建立营地。在康科迪亚南极站的后勤支持下,冰芯钻探工作可能会在当年晚些时候或2022年开始。

“我们不认为这是一场竞争或比赛。”主持这一斥资5000万澳元(约合3600万美元)项目的霍巴特市澳大利亚南极部门冰河学家Tas van Ommen说,“我们彼此友好合作的空间很大。”

Barbante也认为,出于复查的目的,第二根冰芯的存在是非常必要的。“两个总比一个好。”他说,“你永远不可能对一个单一的记录有信心。而且,谁知道呢,仅仅相隔几公里的冰芯就可能讲述一个完全不同的故事。”

本文相关词条概念解析:

冰芯

冰芯是从冰川钻取的圆柱状冰体,其主要成分为氧同位素比率δ18O,钻取冰芯可得到古气候和古环境的历史资料,还可分析其他各种元素成分的历史资料,是研究环境变化的重要依据。

钻探

zuāntàn,钻探【boring】指的是用机具钻孔取样,判定地层地质情况的作业。钻探是地质勘探工作中的一项重要技术手段。用钻机从地表向下钻进,在地层中形成圆柱形钻孔,以鉴别和划分地层。可从钻孔中不同深度处取得岩心、矿样、土样进行分析研究,用以测定岩石和土层的物理、力学性质和指标,提供设计需要。所用钻机主要分为回转式与冲击式两种。

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