地球的气候非常敏感，在各种事件发生后都会发生变化。例如，火山爆发或陨石撞击可以将足够的粒子送入空中，从而阻挡阳光并使气候变冷。温室气体层加厚可以捕获热量。而且，据一些科学家称，更常见的是，地球相对于太阳的微小方向变化会导致其在所谓的米兰科维奇旋回（以首次描述它们的塞尔维亚工程师的名字命名）中变冷或变暖。现在，来自太平洋深海的海洋沉积物岩芯的新证据表明，南极洲周围较温暖的海洋水域（与米兰科维奇旋回同步）——而非温室气体——是上次冰河时代解冻的罪魁祸首。
从南极洲和格陵兰岛提取的冰芯表明，大气中二氧化碳（CO2）的含量开始上升的时间与巨大冰原开始融化的时间大致相同。但仍不清楚究竟是哪个先发生：冰的融化和海水的变暖释放出更多的二氧化碳，还是更多的二氧化碳导致了冰的融化和海水的变暖。
通过研究菲律宾附近太平洋深海的沉积物岩芯，洛杉矶南加州大学的古气候学家洛厄尔·斯托特和他的同事们揭示，最深海域的温度比海面温度至少提前1000年上升了约2摄氏度（3.6华氏度）。斯托特说：“即使考虑到二氧化碳年龄的不确定性，深海在二氧化碳开始上升之前已经显著变暖。”“深太平洋的水量非常巨大，[这种变暖]反映了大量能量输入到全球系统中。”
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斯托特和他的同事利用微观表面和深海生物遗骸中含有的氧同位素来确定温度；然后，他们使用碳的放射性同位素来确定它们的年龄。他们在《科学》杂志的在线版上报告说，将这两种技术结合使用表明，深海生物在它们的表面同类生物之前很久就经历了较温暖的气候。
由于这种深海水从南极洲海岸循环而来，因此这种深水变暖意味着南大洋推动了上次重大的气候变化。斯托特指出，米兰科维奇旋回所描述的地球自转轴的周期性摆动导致更多的阳光照射到南极洲，这可能是水域变暖的原因。“太阳能在深海变暖的同时增加，”他说。“南大洋周围的海冰正在消退。”
根据海洋岩芯样本，经过整整一千年——足以让深水和表层水完全换位——之后，海面温度和全球大气中的二氧化碳水平才开始上升。斯托特说，然后，温室气体进一步加剧了变化的气候。
今年，南极洲周围的海冰达到了自1979年卫星观测开始以来的最大范围——而北极则达到了历史最低水平——这意味着当前的气候变化是截然不同的情况。事实上，米兰科维奇旋回会预测全球逐渐降温。根据政府间气候变化专门委员会的说法，人为温室气体，主要是二氧化碳，正在明确地驱动着当今的变暖。“这种研究讨论了自然周期，并可能有助于定义我们在长期未来可能预期的积极反馈，[例如]随着温度升高，海洋将想要释放更多的二氧化碳，或者说吸收更少的二氧化碳，”美国宇航局戈达德空间研究所的气候学家加文·施密特说。“但它对20世纪变暖的归因没有直接影响。”*
但这项研究确实为过去的全球变暖提出了一条不同的道路，这意味着基于冰河时代测量值对地球对不同水平二氧化碳的敏感度的估计可能存在缺陷，斯托特认为。“我们距离完善气候对二氧化碳增加一倍的敏感度还很远，[这]将在未来100年内发生，”他指出。
斯托特计划调查海洋变暖在过去如何导致二氧化碳升高，这项研究也可能对当前的气候变化产生影响。但斯托特说，新发现的一个影响已经很清楚：“区域性的气候变化可以传播到全球性的响应。”
随着北极冰在当地夏季升温时越来越退缩，使越来越多的寒冷北方水域暴露在温暖的阳光下——以及其他许多区域变化——全球气候究竟有多敏感仍有待观察。“我们不太清楚，”斯托特承认，“气候本身，它不仅仅是温度，将如何表现。”
*文章于2007年9月28日更新。