格陵兰岛曾经几乎失去了所有的冰——并且可能会再次发生

两项研究阐明了北部冰盖在数百万年间如何消长

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格陵兰岛基岩中埋藏的证据表明,在过去260万年中,该岛巨大的冰盖至少融化过一次,几乎完全融化。这表明格陵兰岛的冰可能没有以前认为的那么稳定。

“我们的研究将格陵兰岛重新放回濒危冰盖地图上,” 约尔格·谢弗说,他是纽约州帕利塞德斯市拉蒙特-多尔蒂地球观测站的古气候学家,也是12月7日发表在《自然》杂志上的一篇论文的合著者。

同一期杂志的第二篇论文对冰盖过去的稳定性描绘了略有不同的看法。由佛蒙特大学伯灵顿分校的地貌学家保罗·比尔曼领导的一个小组发现,在过去的750万年中,冰一直覆盖着格陵兰岛东部。专家表示,这两篇论文不一定相互矛盾:有时,格陵兰岛几乎所有的冰都可能融化了(正如谢弗的团队所见),而冰霜覆盖层仍然留在东部高地(正如比尔曼的团队所见)。


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如果格陵兰岛的所有冰都融化了,海平面将上升七米。模型表明,格陵兰岛最早可能在2500年后就会变得无冰,这取决于大气中温室气体的浓度。

最新的论文增加了人们对格陵兰岛的冰在数百万年间如何移动的日益增长的理解。这两项研究都使用了铍和铝的放射性同位素来估计该岛基岩暴露于大气中的时间——当宇宙射线撞击岩石时,它们会产生放射性核素,如铍-10和铝-26。通过计算最顶层岩石中的这些放射性核素,研究人员可以估计表面暴露于宇宙射线的时间——也就是说,没有被厚厚的冰层屏蔽。

谢弗的团队分析了从为GISP2冰芯钻孔的最底部采集的基岩,该冰芯于1993年在格陵兰岛中部完成。“我们只是问地表,‘你有没有无冰过?’”谢弗说。“它清楚地告诉我们,‘我曾经无冰过。’”

隐藏的历史

由于放射性核素的历史可以用不同的方式解释,研究人员无法确切地说出基岩何时暴露,或者暴露了多长时间。“这是一个很大的缺点,” 俄勒冈州立大学科瓦利斯分校的古气候学家安德斯·卡尔森说,他研究过格陵兰岛南部的冰盖历史。“如果他们能够获得无冰的时间,那将非常酷。”谢弗说,一种可能性是格陵兰岛无冰至少28万年,从110多万年前开始。

第二项研究表明,大部分冰盖在过去的750万年中都存在。比尔曼和他的同事研究了格陵兰岛东海岸附近海洋沉积物中的放射性核素,这些核素是冰川磨过下方基岩时冲刷下来的。比尔曼的团队使用类似的方法来确定暴露年龄,得出的结论是,冰川在整个时期都在侵蚀格陵兰岛东部。模型模拟显示,如果冰盖缩小到目前范围的5-10%左右,它将使GISP2位置裸露,同时仍然覆盖格陵兰岛东部的部分地区。

丹麦哥本哈根大学的古气候学家多特·达尔-詹森说,这两项研究都与格陵兰岛拥有一个大约在110万年前长到全尺寸的冰盖相符,她研究了格陵兰岛的冰如何在13万至11.5万年前的温暖时期持续存在。

比尔曼将这两篇论文比作盲人摸象的寓言。“他们摸到了象牙的尖端,而我们摸到了象的巨大侧腹,”他说。“它们可以真正地相互补充。”

新泽西州普林斯顿大学的地质学家迈克尔·本德说,正在开发中的一种新型快速访问冰钻可以通过提供更多来自冰盖底部的样本来加速发现。今年早些时候,他和他的同事报告说,另一个格陵兰岛冰芯(称为GRIP)底部的冰至少有100万年的历史。这也支持了格陵兰岛的冰在过去至少一百万年里一直稳定的观点。

本文经许可转载,并于2016年12月7日首次发表

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