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南極洲的古老冰原預示著地球未來的動態變化
桑間濮上網2025-12-10 00:41:26【休閑】2人已圍觀
簡介南極洲的古老冰原預示著地球未來的動態變化。信用:uux.cn/Unsplash/CC0公共領域神秘的地球uux.cn）據威斯康星大學麥迪遜分校威爾·庫什曼）：1900萬年前，在一個被稱為中新世早期的時
南極洲的古老冰原預示著地球未來的動態變化。信用:uux.cn/Unsplash/CC0公共領域
（神秘的洲的著地地球uux.cn）據威斯康星大學麥迪遜分校（威爾·庫什曼）：1900萬年前，在一個被稱為中新世早期的古老時期，南極洲的冰原巨大冰原快速反復地生長和消退。如果人類保持目前的預示碳排放軌跡，中新世被廣泛認為是態變未來一個世紀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，古老鎖住了相當于海平面上升50多米的冰原水量，并影響洋流，預示進而影響海洋食物網和地區氣候。態變他們的南極命運對地球上幾乎所有地方的生命都有深遠的影響。
雖然在數百萬年的洲的著地時間里，南極洲冰蓋的古老波動與地球軌道上的自然振蕩有規律地增減，但威斯康星大學麥迪遜分校的研究人員和他們在世界各地的合作者發現了證據，表明南極洲冰蓋在中新世時期的增長和收縮比以前知道的更頻繁。
最近發表在《美國國家科學院院刊》上的這一新證據表明，在大約1920萬年至1880萬年前，冰蓋在短短幾千年的周期內多次生長和消退。這比地球軌道和旋轉軸的周期性變化更快，這種變化被稱為米蘭科維奇周期，通常進展緩慢，在數萬年或數十萬年內改變地球的氣候和冰蓋。
“我們對南極冰蓋快速波動的觀察提出了一個有趣的問題，是什么導致了這種波動，”尼克·沙利文說，他是2022年UW大學麥迪遜分校的博士畢業生，領導了他論文研究的分析。
這項研究為了解冰蓋過去的行為提供了一個前所未有的窗口，它依賴于南極鉆探項目(ANDRILL)保存完好的沉積物記錄。該項目是一項國際科學合作，通過從南極海床以下數百米處鉆探的沉積物和巖石來收集過去氣候條件的證據。
在2006年和2007年，在南極洲海岸的麥克默多海峽一個受兩個大冰原影響的區域進行鉆探，獲得了中新世靠近冰原的詳細沉積物記錄。
“我們可以在2007年采集的巖石和沉積物芯中清楚地看到長期氣候周期對冰蓋范圍的影響，但我們最初的觀察不夠詳細，無法檢測到短期變化，”合著者理查德·利維說，他是惠靈頓維多利亞大學的教授，也是新西蘭公共研究機構GNS Science的首席科學家。
沙利文領導的最新分析現在允許科學家“在短至五個世紀左右的時間尺度上記錄過去的冰蓋變化，”UW-麥迪遜地球科學教授斯蒂芬·梅耶斯說，他曾與沙利文合作進行分析。
事實上，邁耶斯稱之為非凡的檔案館。
這是因為它含有小塊的礫石，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量記錄了冰蓋的變化，例如冰蓋的邊緣何時靠近或遠離海底的特定部分。
在測試沉積物中米蘭科維奇周期的證據時，沙利文發現了礫石豐度的變化，表明附近的冰蓋以短短1200年的周期前進和后退。
目前還不清楚是什么引發了冰蓋在這些地質上頻繁的間隔中前進和后退，但該團隊根據之前對冰蓋的研究提出了幾個潛在的原因。
有一種觀點認為，隨著時間的推移，冰蓋變得越來越陡峭，頭重腳輕，導致冰蓋崩潰。另一種觀點認為，當厚厚的冰蓋在崎嶇不平的地形上前進時，摩擦產生的熱量有助于暫時加快它們的速度。
“可能有多種機制在進行并相互作用，”沙利文說，包括當地氣候和海洋的變化。
隨著地球持續變暖，世界各地的科學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上升，南極洲的冰蓋可能會在未來幾個世紀發生快速而意想不到的變化。
“長期以來，人們一直認為南極洲的冰蓋在很長一段時間內保持巨大和穩定。但是我們觀察得越仔細，就越能意識到冰蓋對環境變化是多么敏感，”利維說。“當我們考慮我們需要以什么樣的速度來適應由我們星球的冰蓋融化和消退所驅動的未來海平面上升時，這種洞察力是關鍵的。”
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