认识解开极地冰层秘密的科学家

这位帮助揭示气候变化的人士回顾数十年的极地研究

克劳德·洛里斯。

“暴风雪猛烈袭击着在南极半岛的雪堆中挖掘红色公共汽车-坦克混合体的男人们。白茫茫的天气持续了 10 天,到最后,23 岁的冰川学家克劳德·洛里斯感觉自己老了十年,他在一部关于他生活的新纪录片《冰与天》中说道,这部纪录片即将在美国上映。”

“那是 1956 年,南极洲仍然是一个科学谜团。在接下来的半个世纪里,洛里斯将一丝不苟地从这片大陆收集证据,证明人类正在以前所未有的速度排放碳,从而使地球变暖。他将为极地科学奠定基础,他的发现将成为关于气候变化的科学知识的基石。”

“然而,很少有人听说过洛里斯。科学家们说,他非常谦虚,让研究生和年轻的合作者为他实验室的里程碑式发现邀功。科罗拉多大学博尔德分校北极和高山研究所主任詹姆斯·怀特说,他从未试图宣传“洛里斯团队”;一直是“冰芯团队”,他年轻时曾在洛里斯的实验室接受博士后训练。”


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““如果你看看克劳德·洛里斯的遗产,那真是太巨大了,它非常有影响力,它定义了我们今天在理解气候方面所处的位置,”他说。“如果没有克劳德·洛里斯,我们现在根本不可能达到这样的水平。””

“这种赞扬在吕克·雅盖的纪录片《冰与天》中得到了体现,吕克·雅盖是一位曾是南极洲生物学家的奥斯卡获奖导演。雅盖说,他听说过洛里斯,这位传奇人物,并想讲述这个故事。”

“这位电影制作人回忆说,他发现了洛里斯探险队的大量档案影像资料,并表示他与这位科学家产生了个人联系。”

““这个人非常令人印象深刻,非常有魅力。他是一个非常好的人,我与他友好地联系在一起,也许就像儿子一样,”雅盖说。”

““沉迷于发现的刺激””

“雅盖在《冰与天》中指出,“在 1950 年代,从第二次世界大战中恢复过来的国家一心想了解这个星球。科学家们攀登最高的山峰,穿越热带大陆,甚至探索外太空,以寻求知识。””

“洛里斯抓住法国极地考察队提供的机会,在所谓的 1957 年国际地球物理年期间前往南极洲。他的项目是规模最小、位置最偏远的项目,位于内陆 186 英里的查科特港,该港口以一位绘制南极半岛海图的法国探险家命名。洛里斯和两位同事在接下来的时间里住在一个他在纪录片中称为“白蚁巢穴”的地方:一个 24 平方米的空间,加热到只有 46 华氏度。”

“男人们工作起来好像着了魔一样。正如他在纪录片中所说,每一次测量都是新的和独特的,每一次都给洛里斯带来了成为第一个研究这片大陆的人的乐趣。科学家们使用炸药进行地震勘测,揭示了数千英尺冰层下的山脉和山谷。”

““我领悟了科学的力量,无形的力量。我沉迷于发现的刺激。我的命运已被注定,”洛里斯在纪录片中说道。”

“在 1950 年代后期,在格陵兰岛工作的科学家们发现了一种利用冰来揭示地球温度历史的方法。科学家们使用一种叫做质谱仪的仪器,可以观察冰分子,了解降雪当天的温度。最古老的冰被困在冰盖的最深处,可以揭示远古时代的温度。”

“洛里斯的下一个任务是尽可能深地钻取冰芯。他于 1964 年重返南极洲九个月,以测试冰芯钻机。一天晚上,当洛里斯喝着从冰芯样本上剥落的冰块威士忌时,他看到气泡从冰中释放出来。他意识到,这些气泡一定含有过去的气体。就像微小的化石一样,它们包含着降雪时的大气样本。而最古老的冰将揭示地球自诞生之初的气候历史。”

“科罗拉多大学的怀特说,“冰是过去的出色记录器。”“在我看来,它是最好的记录器,尤其是在几年到数万年的时间尺度上。因此,如果你想了解过去 800 万年的气候系统,冰芯是最好的方法。””

顶住冷战政治

“还有其他替代物,例如树木年轮或海洋沉积物,但它们的信息必须由科学家解码和解释。相比之下,冰只是氢原子和氧原子的分子。其中悬浮的一切——气体、颗粒、同位素——描绘了过去环境的图景。怀特说,冰芯是气候界的“绝妙礼物”。”

“洛里斯和他的同事们设计了收集冰芯、将它们运送到实验室并进行分析以了解其含义的技术。在美国陆军寒区研究与工程实验室的科学家切斯特·兰威等同时代的人的帮助下,他设计并测试了钻机。不久之后,洛里斯被任命为法国格勒诺布尔环境冰川学和地球物理实验室 (LGGE) 的主任,这是他担任的众多著名职位中的第一个。”

“缅因大学冰川学家保罗·马耶夫斯基说,“他比现在的人们更冒险”,他于 1980 年代在 LGGE 与洛里斯一起接受培训。“现在,他所做的那种事情的重要性已被接受。你不需要去南极洲待 12 或 16 个月,你不需要建造一个实验室并开发一项新技术才能取得这一重大突破。””

“马耶夫斯基回忆说,洛里斯谈吐优雅,外表出众,并且具有指挥风范。在会议期间,他会安静地坐一会儿,当他说话时,人们会注意听。他会抓住会议的要点,并概述一个连贯的行动方案,以推进冰芯研究。”

“他说,“克劳德做到这一点的能力给我留下了非常深刻的印象。”“科学家,特别是我们这些在极端地区、探险队工作、从事前沿科学研究的人,可能就像在放羊一样。每个人都有自我,并且朝着自己的方向前进。””

“在他的领导下,冰芯研究领域形成了凝聚力。在 1970 年代,气候建模者已经意识到,人类的碳排放(由工厂、汽车和工业排放)可能正在改变气候。但他们尚未证明这一点,他们还必须证明自工业革命前以来二氧化碳水平已大幅跃升。这些信息必须来自地球的过去。”

“从格陵兰岛冰芯中汇编的历史可能有些模棱两可,因为该地区的冰含有一些污垢和垃圾。洛里斯知道南极洲的冰盖可以提供这些信息,他也知道任何一个国家或科学家都无法单独做到这一点。”

标志性的“沃斯托克冰芯”

“那是冷战时期的高峰,但政治并没有阻碍科学。洛里斯与来自美国、欧洲和苏联的科学家建立了牢固的跨国友谊。他听说苏联人在沃斯托克站(南极洲大陆最偏远的科考站)有一个雄心勃勃的钻探计划。”

“马耶夫斯基说,“对于一位西欧人来说,与一位苏联人进行交流,这是一件大事。”“即使在今天,这也非常典型地发生在科学领域。””

“1974 年,洛里斯帮助苏联和美国在内陆 680 英里的 C 穹丘建立了一个钻探计划。三年后,他们回收了一个 900 米的冰芯,揭示了过去 20,000 年的地球气候。”

“但在沃斯托克还有一个更诱人的宝藏。俄罗斯人钻探到 2,000 多米的深度,并回收了一个可追溯到 420,000 年前的冰芯。1984 年,洛里斯乘坐一架美国飞机去了那里,并将样品带回格勒诺布尔。”

“由此产生的地球历史上二氧化碳水平和温度图表非常引人注目。它表明,我们星球的温度始终与大气中的温室气体水平同步变化。当二氧化碳水平较低时,地球就会变冷,反之亦然。”

“而且,今天大气中二氧化碳和甲烷的水平是过去 420,000 年来前所未有的。该研究于 1999 年在《自然》杂志上发表。”

“马耶夫斯基说,“[沃斯托克冰芯] 至今仍是最重要的记录,证明了温度与温室气体之间的关系。””

“1999 年,C 穹丘的科学家钻探到 3,190 米的深度,并回收了一个可追溯到 740,000 年前的冰芯。这份关于二氧化碳水平和温度的记录,被称为南极洲冰芯欧洲项目 (EPICA) 冰芯,于 2004 年在《自然》杂志上发表。该冰芯现在是二氧化碳测量的黄金标准。”

“怀特说,“尽管洛里斯做出了贡献,但很少有人听说过他。部分原因是,他从不渴望获得荣誉。””

“他说,“如果你看看论文,他很乐意让年轻人担任第一作者,他很乐意提拔这些人。””

“科罗拉多大学博尔德分校的冰川学家塔德·普费弗说,他那一代的冰川学家和气候科学家也没有像今天的科学家那样受到那么多关注。”

“他说,“有很多像克劳德这样的科学家——他们都来自一个稍早的时代,那时冰川学不像今天这样是《滚石》杂志的封面企业——他们的成就与当今行业中大多数‘大人物’一样伟大甚至更伟大,但他们在他们直接的圈子之外基本上不为人知。””

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