寻找世界上最古老的连续冰芯的线索

除其他外，成功可以让我们深入了解为什么现代最近的冰河期比 200 万年前要长得多、冷得多。

冰芯（例如在南极收集的冰芯）是我们研究过去气候的最佳机会之一，但如果我们想追溯到很远的地方，我们需要找到合适的钻探地点。

图片来源：NASA 戈达德太空飞行中心，来自 Flickr，(CC-BY-2.0)

科学家们在寻找 150 万年前完整的冰芯，发现了他们认为可能是罗塞塔石碑的东西，他们的探索几乎是目前记录的两倍。这仍然不会是有史以来最古老的冰，但在了解地球过去和未来的气候方面将提供更有价值的东西。

冰中捕获的气泡以及水分子本身中氧同位素的比率可以提供有关雪沉积条件的大量信息。困在冰中的灰尘也能起到类似的作用。这是我们许多时代以来最好的气候指标，因为树木年轮很少可以追溯到几千年前，而沉积物或钟乳石通常提供更局部的视角。

也就是说，即使在两极，冰也不会永远存在。格陵兰冰芯只能追溯到该岛在夏季变暖到足以融化的时候。即使在南极洲，冰也不会只是坐在那里，而是缓慢地流向大海，并在此过程中遭受扭曲。迄今为止已发现的最长的连续冰芯可以追溯到 80 万年前。最近获得了估计形成于 460 万年前的冰样本，但这是在冰川末端，旧冰被推到表面，与沉积后发生的情况的记录脱节。我们需要一部电影，而不是快照。

寻找能够讲述整个故事的记录存在一些障碍，但一组研究人员认为他们已经克服了其中一个障碍。

为了保存古老的冰，“基岩的地热热通量不能高到足以融化含有最古老冰的基底冰，冰盖不能太厚，以至于隔绝地热并融化基底冰，并且研究作者写道：“基岩地形一定不会扰乱地层。”

如果我们知道哪里地热活动较低将会有所帮助，但我们在这方面绘制的南极洲地图很差。鉴于收集深入南极基岩的岩芯可能需要数年时间，选择错误地点的成本是巨大的。

为了提高我们的机会，一些团队正在使用一种称为“快速钻探”的过程。顾名思义，它们钻冰的速度要快得多，但它们实际上并没有收集太多的冰进行分析。相反，快速钻探允许将仪器放入孔中，这可以提供一些有限的信息，可能包括冰年龄的线索，从而判断某个地点是否值得选择进行传统钻孔。

研究人员团队认为他们可以在这方面提供帮助。关于快速钻孔底部附近冰的年龄的一条线索来自那里的灰尘，可以使用放入孔中的光学仪器进行研究。

作者将南极洲钻探收集的灰尘与深海沉积物收集的灰尘进行了比较。他们得出的结论是，来自南美洲南大西洋 U1537 地点的沉积物可以向我们显示尘埃样本的年龄。

U1537 的沉积物比任何其他海洋沉积物地点的沉积物都更符合在东南极高原各地收集的沉积物。 U1537 为我们提供了 150 万年前的样本，显示了当时灰尘数量和成分的变化方式。冰尘的波峰和波谷，以及灰尘成分的变化，将使钻探人员能够在根据 U1537 校准时确定样本的年龄，从而揭示他们是否找到了采集传统岩心的正确位置。

花费如此多的努力来获取如此古老的冰的原因之一是希望它能够解释大约一百万年前发生的转变。

现代冰河时代，更恰当地称为冰川时代，在间冰期之间持续约 100,000 年，只是该长度的一小部分。然而，海洋沉积物表明，在 120 万年前，情况并非如此，当时从一次冰川开始到下一次冰川的时间只有大约 4 万年。 

然后，周期逐渐延长，直到70万年前。在过渡时期，循环变得不太可靠。更重要的是，变化变得更大——过去四个温暖时期中有三个比一百万年前（甚至在人类干预之前）更热，但最近冰川的最冷点却比变化之前的相应时期冷得多。

至少根据我们掌握的记录，我们是这么认为的。相应地，旧冰芯将在确认我们拥有正确的历史方面发挥重要作用。

这样的记录很重要，因为正如研究作者所写：“一个核心问题是为什么会发生这种转变，以及对气候系统基本机制的影响。 ” 

如果没有详细的变化，这个问题很难回答。已经提供的解释包括土壤侵蚀导致冰盖在冰川作用期间变得更厚，以及大气中 CO2 的降低，但两者仍然存在争议。

该研究已在《过去的气候》杂志上公开发表