冰芯科研

Beyond Epica,一个由Carlo Babante教授和极地科学研究所协调的,在南极洲展开的,旨在保护环境的国际研究项目。

地点:南极洲

日期:2023年3月15日

冰芯科研:
为什么它们如此重要?

By Beyond Epica


冰雪在科学研究中的重要性现已广为人知:我们可以在冰盖和冰川中找到有关过去气候的信息。

对于提取冰芯的科研兴趣始于20世纪中期,进而有了在格陵兰岛和南极洲的首次钻探探险,直接从冰盖中获取重要的气候信息。此外,高山冰川也作为气候信息中心被研究,推动了世界各地重要的钻探活动。

我们刚刚从南极洲的冰穹C回来,Beyond EPICA项目正于此进行,我们在这里提取了80847米的冰芯,这将告诉我们很多关于过去气候的信息。多亏了捷信产品,我们得以在非常严苛的户外环境下进行测试,能够记录我们的日常生活和在白色大陆上的钻探活动

以下是关于Beyond EPICA主角——冰芯的一些疑问!

什么是冰芯?  

冰芯是两到三米长、直径10厘米的圆柱体。它们可作为过去降水的连续记录,按时间顺序排列:表面是最年轻的冰层,而冰盖底部是最古老的冰层。

因此,它们被认为是古气候学家们的珍贵档案馆:它们保留了地球过去的气候事件痕迹,我们得以用一种独特的方式追溯过去,揭示我们星球过去的气候。

冰芯是如何向我们讲述气候变化的?   

气候信息封存在南极和格陵兰冰原的冰层以及各地的山脉冰川中。

降雪会一层又一层地堆积:新雪层的压力以及极地和高山环境的极寒条件,促使固体冰的形成。雪变成冰时会封住气泡,所以降雪期间会保留大气中的灰尘和化合物。所有这些对于重现远古气候和过去的气温都很重要。

过去的二氧化碳和甲烷等温室气体封存在了整个冰盖中。

通过分析冰块中水分子的同位素,可以重现过去的气温:它们可以揭示地球气候系统过去经历的温度变化。

如何提取它们?

钻冰技术让我们能够到达深层冰层,获取原本埋藏在冰原下的秘密。

这需要通过高度专业化的专用钻机设备来实现,这种设备可以让科学家从非常深的冰层采样

钻机在冰盖上挖出一个洞,提取出冰柱,随后可以对其进行分析。根据不同的结冰条件、不同的深度和不同的项目的具体需求,使用不同类型的钻头,可以获得最具代表性的样品。Beyond EPICA采集的冰芯将冷冻储存在特殊的盒子里,再用大型冷冻柜运往欧洲进行分析。 

我们为什么要研究过去的气候? 

如今,了解气候变化的过程比以往任何时候都更加重要。从50年代开始,我们开始收集有关大气成分的信息,但要进一步了解地球的气候历史,我们需要获取更多资料。由于我们没有这些化学表征的直接记录,冰芯是我们间接获得它们的宝贵档案馆。

加深对过去气候系统中所发生变化的认识,将使我们能够更好地了解我们的气候,并从正确的角度看待未来将面临的变化

通过冰盖,我们能回溯到多久以前? 

EPICA项目目前在南极洲采集到的最古老冰芯,获得了80万年前的冰样本!

但我们现在想更进一步。

Beyond EPICA钻探项目来到南极一个名为冰穹C的新勘探点,有可能到达150万年前的冰层。这将打破一个史无前例的记录,进入一个被称为“中更新世”的地质时代,当时地球不得不面临剧烈的气候变化。 

我们为什么要回溯150万年前?  

冰芯就像一本书一样可供阅读:每一层都是讲述气候历史的一页,如果这些冰层保存完好,你可以找到独特的信息。

通过Beyond EPICA项目回到150万年前,我们希望涵盖中更新世过渡期(MPT)及其后的气候历史,以了解哪些制约因素导致了冰川期(较冷)和间冰期(较暖)的周期转变,也使气候变化更加极端:冰川期厚厚的冰盖覆盖了地球上的极寒地区,冷却和变暖过程变得更加缓慢。

是什么导致了这种变化? 

这种变化的原因仍然是个谜。

科学界对导致这一转变的原因提出了不同的假设,Beyond EPICA最古老的冰芯可以提供所需信息,以了解150万年前至80万年前的大气成分。

Beyond EPICA的远古冰芯项目将帮助古气候学界增加这方面知识。

将这些信息将与之前收集的其他信息进行比较和结合,可以让我们进一步了解过去的气候变化和导致气候振荡的强制性因素。更好地了解地球气候是如何演变的,也将使我们能够建立更好的气候模型,以预测未来的变化。

点击链接了解更多关于Beyond EPICA的探险故事:
https://linktr.ee/BeyondEpica_OldestIce