关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保关于当今塑造我们世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
洋基岩因其位于纽约市中央公园棒球场后面的位置而得名，它可能为判决好球和坏球提供一个有用的有利位置。然而，对于科学家来说，它充当了一个测速枪，用于计算曾经在全球气候变化中发挥积极作用的古代冰川的轨迹和时间。
“劳伦泰德冰盖打个喷嚏，气候就会变化，”哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的地球化学家约尔格·舍费尔说。
舍费尔指的是劳伦泰德冰盖，它覆盖了曼哈顿岛以及美国北部三分之一和加拿大大部分地区，直到大约18,000年前，巨大的冰川最终退缩。它在融化和生长的过程中花费了超过70,000年的时间来影响和反映世界的天气。今天，只剩下雕刻的地形和岩石残余物，包括位于西62街以东不远处的热门遗迹。
洋基岩只是在冰川冰的重量和运动下形成的众多巨大巨石之一，它们遍布从南极洲到新西兰。随着技术的日益成熟，舍费尔和其他科学家正在更密切地研究这些岩石上的化学足迹，从而获得对气候变化的宝贵见解。
宾夕法尼亚州立大学的冰川学家理查德·艾利在一封电子邮件中说：“冰川是很好的气候指标。虽然它们对许多事情（例如降雪增加）做出反应，但它们主要受夏季温度变化控制。变暖会融化冰——而且几乎就这么简单。”
冰川对气候的反应可能对即使是最轻微的温度波动也非常敏感：“仅仅一度[摄氏度]就迫使冰川来回移动，”舍费尔说。当研究人员精确地确定冰川前进和后退的时间和地点时，他们可以将数据添加到全新世时期（从上次冰河时代之后的10,000年前至今）的夏季温度全球地图中。舍费尔认为，更好地了解这个时代的变异可以填补地球未来气候缺失的关键预测因素。“如果我们知道这种自然变异，我们就只能评估变化会有多剧烈，”舍费尔说。“人类现在对气候所做的一切都是在此之上的。”
为气候带来新的曙光
舍费尔和其他科学家正在使用旧的石匠工具和尖端机械，以及一些基本的地球化学知识，来解读和确定这种古代温度分布的日期。
当冰川开始退缩时，它会将之前掩埋的地表暴露在日光下。这种被称为冰碛的碎屑堆积通常在地理学家看到由冰川下数千年沉积物压实而形成的大巨石时被识别出来。穿过地球大气层的宇宙射线会在这些之前受保护的岩石从后退的冰盖下喷出的那一刻开始轰击它们。碰撞引发了化学反应，形成了一种独特的放射性元素，铍 10。然后，科学家可以使用一种称为宇宙成因定年的技术来计数这些新生的核素或同位素（一种原子的中子数不同的元素，使其具有与常见品种略有不同的性质），以精确确定冰川何时退回以及轰击何时开始。“宇宙成因定年的荣耀在于你可以问一块岩石它在那里被宇宙射线轰击了多久，”艾利指出。
为了从岩石中获得答案，将核素从凿取的样本（表面顶部约一厘米）中分离出来，然后通过质谱分析。舍费尔说，随着化学家分离纯铍 10 和光谱仪的成熟度在过去十年中不断提高，“现在可以非常精确地测量极少量这些核素。”
然后将总数与大气中自然产生的铍 10 的背景速率进行比较，从而得出精确的年龄。舍费尔说，在最好的情况下，现在可以以正负 10 年的误差来确定日期。（目前只有位于加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的一台质谱加速器足够强大，可以提供这类估计。）
宇宙成因定年技术自 20 世纪 80 年代就已出现，但这种改进的灵敏度使得对积累铍 10 时间较短的年轻岩石进行测年成为可能。“同位素记录现在与我们的历史记录重叠，”舍费尔说。“这开启了我们以前无法读取的气候记录。”
树轮、冰芯和海洋生物也提供了对过去气候的了解，但它们并非总是可用，也并非总是精确。“你可能会幸运地遇到一个树桩，但大多数冰川留下的沉积物都可以通过这种技术追踪，”西雅图华盛顿大学的地球化学家约翰·斯通说，他使用宇宙成因方法研究南极洲的冰川。“这使得可以获得各种各样的冰川记录。”
刻在石头上的全球数据集
舍费尔希望看到改进的定年方法在全球范围内推广，他自己一直在凿取从纽约到新西兰的岩石。他是 2009 年 5 月 7 日出版的《科学》杂志上一项研究的主要作者，该研究调查了新西兰南阿尔卑斯山冰川的涨落。
与世界上大多数冰川不同，该地区的某些冰川正在前进，而不是退缩。但舍费尔的发现打破了这种冰川行为意味着全球气候不那么严峻的希望：北半球的冰川似乎与南半球的冰川独立运行，而且这些“增长中的冰川”在过去几千年中的扩张速度越来越慢。
传统观点认为，全新世期间的气候波动在全球范围内相当稳定和一致。舍费尔在 2006 年发表在《科学》杂志上的先前研究表明，在上次冰河时代结束之前，大约 17,000 年前，世界上大多数地区开始或多或少地同时变暖，但北大西洋除外。* 然而，他近三年后的研究描绘了一幅更为复杂的图景：在过去 7,000 年里，每个半球的冰川退缩速度不同步，并且经历了快速的增长和衰退时期。新西兰的冰盖似乎在大约 6,500 年前达到了冰河时代后的最大前进程度，而在瑞士阿尔卑斯山，冰川直到 700 年到 150 年前（即小冰期期间）才达到顶峰。
这种令人惊讶的差异与行星或半球气候驱动因素的任何主流理论都不符。人们认为，地球相对于太阳的轴向倾斜和轨道周期性变化控制着全球气候变化，包括主要冰河时代的推进和退缩。人们认为，半球之间的反向气候模式是由洋流触发的：随着更多的淡水随着冰川融化而沉积在北部，“大洋传送带”减缓了向南大洋输送暖水的速度。但是，这种同步或反向都与数据不符。“在新西兰，影响既不是来自轨道，也不是来自海洋，所以我们必须提出其他解释，”舍费尔说。一项新理论指出，区域风型（如随着年代际太平洋涛动而来的风型）变化的影响。
在科学家们凿开北部和南部纬度的冰碛之后，下一个显而易见的地点是地球赤道附近。那里的问题是：热带冰川的行为是否与北部或南部地区的冰川相似？根据新罕布什尔大学一个团队领导的关于热带地区的新研究，秘鲁马丘比丘附近热带冰川的过去波动与北半球的行为非常吻合。已知在北美和欧洲扩张冰川的小冰期似乎使气候至少降温到秘鲁南部。舍费尔是 9 月 25 日出版的《科学》杂志上这篇宇宙成因定年论文的合著者。
这一发现引发了更多问题：这种联系的机制是什么？在秘鲁和新西兰之间，这种联系在哪里消失？这项研究至少为找到答案提供了希望：“这两项研究[来自新西兰和秘鲁]主要证明我们现在掌握了破译几乎未开发的气候记录的工具：冰川冰碛，”舍费尔说。
冰层的影响
宾夕法尼亚州立大学的艾利也乐观地认为，科学家可以利用这些完善的工具，逐个冰川地填补这个全球性的谜题。“通过足够的工作，我们应该能够充分了解迫使冰川从冰碛中退缩的变暖时期。这将告诉我们很多关于过去变暖的机制，”艾利说。“通过梳理出过去气候变化的原因，我们应该更好地了解发生了什么，更好地测试我们的模型，并最终对未来气候可能对我们产生的影响做出更好、更自信的预测。”
回到中央公园，谢弗一直在与他的团队合作，完成对劳伦太德冰盖残余数据的整理，并在遥远的各大洲进行更多的测量；他还不断思考对人类的影响：“这不仅仅是一个学术问题，这是一个社会问题，”谢弗说，他强调许多地区在农业、水和能源方面对冰川的依赖。
他希望看到更多地关注于为社会适应冰川波动的影响做好准备——尤其是在宇宙成因年代学全球地图越来越自信地预测严重影响的情况下。“气候驱动因素非常非常非常小，”谢弗说，他还指出，即使是联合国政府间气候变化专门委员会（一组领先的气候科学家）最保守的变暖估计，也比全新世所见过的任何情况都要严重。“没有理由相信冰川不会像它们一直以来那样：如果你让它变暖，它们就会消失。”
但随着这一领域越来越多的重量级人物的加入，他会让岩石来做出最终的决定。
*更正（2009年9月25日）：此句话自发布以来已做更改。 原文称变暖大约在14000年前开始。