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南極洲的南極古老冰原預(yù)示著地球未來(lái)的動(dòng)態(tài)變化

南極洲的古老冰原預(yù)示著地球未來(lái)的動(dòng)態(tài)變化。信用:uux.cn/Unsplash/CC0公共領(lǐng)域
（神秘的洲的著地地球uux.cn）據(jù)威斯康星大學(xué)麥迪遜分校（威爾·庫(kù)什曼）：1900萬(wàn)年前，在一個(gè)被稱(chēng)為中新世早期的古老時(shí)期，南極洲的冰原巨大冰原快速反復(fù)地生長(zhǎng)和消退。如果人類(lèi)保持目前的預(yù)示碳排放軌跡，中新世被廣泛認(rèn)為是態(tài)變未來(lái)一個(gè)世紀(jì)地球氣候的潛在模擬。
確定南極主要冰蓋在中新世早期的南極行為方式和原因，有助于了解在氣候變暖的洲的著地情況下冰蓋的行為。這些冰蓋合在一起，古老鎖住了相當(dāng)于海平面上升50多米的冰原水量，并影響洋流，預(yù)示進(jìn)而影響海洋食物網(wǎng)和地區(qū)氣候。態(tài)變他們的南極命運(yùn)對(duì)地球上幾乎所有地方的生命都有深遠(yuǎn)的影響。
雖然在數(shù)百萬(wàn)年的洲的著地時(shí)間里，南極洲冰蓋的古老波動(dòng)與地球軌道上的自然振蕩有規(guī)律地增減，但威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的研究人員和他們?cè)谑澜绺鞯氐暮献髡甙l(fā)現(xiàn)了證據(jù)，表明南極洲冰蓋在中新世時(shí)期的增長(zhǎng)和收縮比以前知道的更頻繁。
最近發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上的這一新證據(jù)表明，在大約1920萬(wàn)年至1880萬(wàn)年前，冰蓋在短短幾千年的周期內(nèi)多次生長(zhǎng)和消退。這比地球軌道和旋轉(zhuǎn)軸的周期性變化更快，這種變化被稱(chēng)為米蘭科維奇周期，通常進(jìn)展緩慢，在數(shù)萬(wàn)年或數(shù)十萬(wàn)年內(nèi)改變地球的氣候和冰蓋。
“我們對(duì)南極冰蓋快速波動(dòng)的觀(guān)察提出了一個(gè)有趣的問(wèn)題，是什么導(dǎo)致了這種波動(dòng)，”尼克·沙利文說(shuō)，他是2022年UW大學(xué)麥迪遜分校的博士畢業(yè)生，領(lǐng)導(dǎo)了他論文研究的分析。
這項(xiàng)研究為了解冰蓋過(guò)去的行為提供了一個(gè)前所未有的窗口，它依賴(lài)于南極鉆探項(xiàng)目(ANDRILL)保存完好的沉積物記錄。該項(xiàng)目是一項(xiàng)國(guó)際科學(xué)合作，通過(guò)從南極海床以下數(shù)百米處鉆探的沉積物和巖石來(lái)收集過(guò)去氣候條件的證據(jù)。
在2006年和2007年，在南極洲海岸的麥克默多海峽一個(gè)受兩個(gè)大冰原影響的區(qū)域進(jìn)行鉆探，獲得了中新世靠近冰原的詳細(xì)沉積物記錄。
“我們可以在2007年采集的巖石和沉積物芯中清楚地看到長(zhǎng)期氣候周期對(duì)冰蓋范圍的影響，但我們最初的觀(guān)察不夠詳細(xì)，無(wú)法檢測(cè)到短期變化，”合著者理查德·利維說(shuō)，他是惠靈頓維多利亞大學(xué)的教授，也是新西蘭公共研究機(jī)構(gòu)GNS Science的首席科學(xué)家。
沙利文領(lǐng)導(dǎo)的最新分析現(xiàn)在允許科學(xué)家“在短至五個(gè)世紀(jì)左右的時(shí)間尺度上記錄過(guò)去的冰蓋變化，”UW-麥迪遜地球科學(xué)教授斯蒂芬·梅耶斯說(shuō)，他曾與沙利文合作進(jìn)行分析。
事實(shí)上，邁耶斯稱(chēng)之為非凡的檔案館。
這是因?yàn)樗行K的礫石，這些礫石是隨著冰山脫離冰原后漂離而沉入海底的。海洋沉積物中礫石的數(shù)量記錄了冰蓋的變化，例如冰蓋的邊緣何時(shí)靠近或遠(yuǎn)離海底的特定部分。
在測(cè)試沉積物中米蘭科維奇周期的證據(jù)時(shí)，沙利文發(fā)現(xiàn)了礫石豐度的變化，表明附近的冰蓋以短短1200年的周期前進(jìn)和后退。
目前還不清楚是什么引發(fā)了冰蓋在這些地質(zhì)上頻繁的間隔中前進(jìn)和后退，但該團(tuán)隊(duì)根據(jù)之前對(duì)冰蓋的研究提出了幾個(gè)潛在的原因。
有一種觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為，隨著時(shí)間的推移，冰蓋變得越來(lái)越陡峭，頭重腳輕，導(dǎo)致冰蓋崩潰。另一種觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為，當(dāng)厚厚的冰蓋在崎嶇不平的地形上前進(jìn)時(shí)，摩擦產(chǎn)生的熱量有助于暫時(shí)加快它們的速度。
“可能有多種機(jī)制在進(jìn)行并相互作用，”沙利文說(shuō)，包括當(dāng)?shù)貧夂蚝秃Ｑ蟮淖兓?br>隨著地球持續(xù)變暖，世界各地的科學(xué)家正在努力更好地了解地球軌道以外控制冰蓋行為的許多因素。中新世早期與今天的世界并不完全相似，但新的研究表明，如果二氧化碳水平和溫度因人為溫室氣體排放而繼續(xù)上升，南極洲的冰蓋可能會(huì)在未來(lái)幾個(gè)世紀(jì)發(fā)生快速而意想不到的變化。
“長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直認(rèn)為南極洲的冰蓋在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)保持巨大和穩(wěn)定。但是我們觀(guān)察得越仔細(xì)，就越能意識(shí)到冰蓋對(duì)環(huán)境變化是多么敏感，”利維說(shuō)?！爱?dāng)我們考慮我們需要以什么樣的速度來(lái)適應(yīng)由我們星球的冰蓋融化和消退所驅(qū)動(dòng)的未來(lái)海平面上升時(shí)，這種洞察力是關(guān)鍵的?！?

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