今天，北极是“寒冷”的代名词。但一项新的研究表明，在过去的280万年里，极地地区经历了强烈的变暖时期，其温度可能足以融化格陵兰冰盖。
科学家们已经知道北极的变暖速度是全球平均水平的两倍。但这项基于从俄罗斯湖泊钻取的沉积物岩芯的新研究表明，远北地区的气候比研究人员预想的还要敏感。
“在岩芯中揭示了北极历史上真正令人惊讶的大事，”研究过去300万年气候的地质学家朱莉·布里格姆-格雷特说。
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她是该研究的合著者，也是在俄罗斯北极东北部埃尔格吉特根湖钻取沉积物岩芯的国际项目的首席美国科学家。其研究结果昨天发表在《科学》杂志上。
“我们已经在过去280万年的岩芯中发现了近十几个时间间隔，当时的气候自然比现在温暖得多，”布里格姆-格雷特说。“这给了我们一个非常有趣的线索，说明北极对变化有多么敏感。”
在40万至110万年前的两个温暖时期，情况非常炎热，以至于科学家们认为格陵兰冰盖可能完全消失了。
现在研究人员的问题是为什么。
大气中温室气体浓度的增加推动了地球气候的近期变暖。而地球自转的摆动可能通过使地球更接近太阳的热量，启动了大约19,000年前的最后一个冰河时代的结束。
但根据新研究中包含的气候建模结果，科学家们所了解的古代温室气体水平和地球自转的变化并不能完全解释为什么北极在数百万年前，在新湖泊岩芯记录的最远时期如此温暖。
例如，先前关于大气中二氧化碳水平的研究表明，当时的二氧化碳水平没有现在高。
早期变暖的原因尚不清楚
布里格姆-格雷特和她的同事认为，缺失的成分可能是反馈循环，这些循环的作用是加剧其他因素引发的变暖，特别是在北极地区。
她说，它们很可能与科学家们现在看到并预计在不久的将来会看到的反馈过程相同——例如，气温上升导致北极海冰萎缩。
随着北极冰盖的消退，它扩大了深色开放水域覆盖的面积，这些水域比它取代的白色冰吸收更多的热量。这形成了一个加速剩余冰融化的循环。
在埃尔格吉特根湖沉积物岩芯中还埋藏着其他诱人的线索。
科学家们注意到，在过去280万年的沉积物记录中，许多温暖时期似乎都发生在南极沉积物岩芯记录的西南极冰盖融化的时候。
他们推测，两极的温暖时期可能有关联——这些温暖时期首先在南极洲加剧，融化了西南极冰盖。
这可能会改变海洋环流，使北太平洋的表层水变暖，并最终使整个北极地区的温度升高。
南极洲融化可能加速了北极的变暖
或者，西南极洲冰的消失可能导致海平面上升，将温暖的表层水通过白令海峡推入北冰洋，并使该地区变暖。
对于试图了解未来气候的研究人员来说，研究遥远的过去非常重要，因为它能够揭示气候意外——那些塑造古代气候的力量可能会再次出现。
“地质学家和从事古气候研究的人有点像神秘博士，”布里格姆-格雷特说，她指的是这位穿越时空的英国电视角色。“我们可以及时倒退和前进。我们可以观察事物如何发展。”
但这样做并不容易。从埃尔格吉特根湖提取沉积物岩芯需要十多年的规划，然后才在2009年开始钻探。
这个冰冻的西伯利亚湖泊是360万年前陨石撞击形成的撞击坑，对科学家来说是一个理想的钻探地点，因为它从未被冰川覆盖，而冰川在流动和涌动时会刮擦下方的地面，冲刷掉沉积物和基岩层。
科学家们能够从湖底提取过去360万年的原始记录，通过分析沉积物的化学成分、检查地层的厚度以及研究其中捕获的花粉和化石，重建一个失落的世界。
这项工作仍在继续。研究人员正在准备另一项分析，将进一步研究过去，研究220万至360万年前的时期。
该研究由国际大陆科学钻探计划、国家科学基金会、德国联邦教育和研究部、阿尔弗雷德·韦格纳研究所、波茨坦地球科学研究中心、俄罗斯科学院、俄罗斯基础研究基金会和奥地利科学和研究部资助。
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