六十年前，在冷战高峰时期，美国军事科学家取得了一项重大成就。他们从格陵兰冰盖中心提取了一根一英里长的细长古老冰柱——这是有史以来第一根从地表直接向下钻到基岩的冰芯。
几十年来，大部分样本被半遗忘地存放在仓库中。但今天，它正在帮助科学家们重建地球的气候历史——并有可能窥探其未来。
研究结果令人警醒。该样本表明，在不到一百万年前，格陵兰岛目前冰盖的大部分地区完全没有冰。而且当时大气中导致气候变暖的二氧化碳比今天还要少。
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这就提出了一个问题：如果以前发生过，还会再次发生吗？
“如果你考虑未来，人类如何将二氧化碳和甲烷排放到大气中，这将使我们的气候长期保持温暖，”佛蒙特大学的地质学家德鲁·克里斯特说。“这就是可能融化这些冰盖大部分的原因。它太温暖太久了，它融化了。”
克里斯特是目前正在探索古代冰样本秘密的科学家之一。具体来说，他正在研究冰芯最底部的古代土壤和沉积物碎片——冰与基岩连接的部分。
他取得了一些惊人的发现。沉积物中充满了完美保存的昆虫和植物，它们被冻结在原位数百万年。
这些古代生命的微小碎片为了解无冰格陵兰岛的环境提供了罕见的瞥见。到目前为止的线索表明，这里是苔藓和耐寒植物点缀的苔原景观，以及嗡嗡作响的蠓虫——与今天格陵兰岛边缘的无冰区非常相似。
克里斯特上周在芝加哥举行的美国地球物理联合会秋季年会上的一次报告中分享了最新的研究结果。
他在接受 E&E News 采访时说：“这种类型的记录是独一无二的，因为从格陵兰岛采集的冰芯中只有大约六个一直延伸到底部。”“只有少数几个冰芯的底部覆盖着任何沉积物，可以记录气候。因此，这是您可以直接说格陵兰岛这个地点没有冰的唯一方法之一。”
这是一项等待了几十年才被发掘的发现——而且很可能根本不会发生。
冰芯本身是美国军事历史上一段奇怪时期的产物。它是在一个名为世纪营地的地点钻探出来的——这是一个直接建在格陵兰岛西部冰层中的军事研究中心。
在 20 世纪 50 年代和 60 年代冷战紧张局势加剧期间，世纪营地是美国在格陵兰岛建立的几个军事基地之一。当时，格陵兰岛被视为美国和苏联之间的防御要地，并且也成为几个旨在为任何潜在的核攻击提供早期预警的雷达站的所在地。
世纪营地于 1960 年竣工，被正式指定为科学研究站。根据其官方目的，它应该通过在冰层深处建造一座小城市来调查在恶劣极地条件下生活的可行性。营地配备了地下宿舍、厨房和其他日常生活设施，通过 20 多个凿入冰层的隧道连接，并由核反应堆供电。
但该营地还有另一个目的。
丹麦政府公布的文件显示，美国军方同时在进行一项名为“冰虫计划”的秘密行动——计划在冰下建造一个核导弹发射场网络。该项目没有成功，主要是因为冰下危险且不稳定的条件。
世纪营地于 1966 年被废弃。此后不久，它就迅速在不断移动的冰墙下坍塌。
但它的科学遗产得以延续。世纪营地冰芯得以保存，多年来一直被研究人员用于科学研究。
即便如此，冰芯最底部的沉积物还是被忽视了几十年。在 20 世纪 90 年代，沉积物和部分冰芯本身被运往丹麦并储存起来，很大程度上被人们忽视和遗忘。
直到几年前，科学家们才重新发现了被遗忘的沉积物，它们被装在罐子里放在冷冻储藏室里。
这是一个对被遗忘的样本重新燃起兴趣的开始。
克里斯特说：“我们召集了一批对分析冰盖底部这类物质感兴趣的科学家开会，并弄清楚我们可以用它做什么。”
克里斯特当时是佛蒙特大学的博士后研究员。他的实验室设法获得了几个小样本的沉积物——仅仅从 12 英尺沉积物岩芯的顶部和底部撇取了几英寸。
即使是这些微小的样本也产生了巨大的见解。
在古老的泥土中，埋藏着早已死亡的植物的保存完好的遗骸。一些样本可能有多达 200 万年的历史。另一些则不到一百万年。
这些植物碎片是表明这片冰盖曾经是截然不同的景观的第一个迹象。
克里斯特补充说，格陵兰岛的这一部分历来是其较冷的地区之一。这意味着它需要很长时间才能融化，并且冰盖的大部分可能会在此过程中消失。
研究人员去年在科学杂志上发表了他们的初步研究结果。
从那时起，他们一直在分析来自沉积物岩芯其余部分的样本——之前错过的所有中间部分。克里斯特说，他们的发现超出了所有预期。
他说：“作为一名科学家，你只是担心结果不会像你想象的那样。”“我想，‘这里面不会有植物的。’”
但他说，当他坐在显微镜下时，他惊讶地发现每个样本都含有古代植物。
这已经够令人兴奋了。但随后团队注意到了其他事情。克里斯特说，当他们在显微镜下筛选样本时，他们注意到“我们会看到一些以不同方式蠕动的东西”。
经过仔细检查，他们意识到他们正在观察昆虫的碎片——古代景观中动物生命的证据。
他们看得越多，发现的就越多。一只蠓幼虫的头部游入了视野。然后他们看到了一只蠓蛹，它的翅膀已经发育，但还没有完全准备好飞行。
克里斯特说：“我们看着，只看到小眼睛向上窥视。”“然后我们发现了一只完整的甲虫幼虫。所有这些小刺和这些小腿和眼睛——太神奇了。”
该团队仍在对新材料进行年代测定，因此他们还不能确定它的年代。但克里斯特估计它可能已有 40 万年的历史。
这个时期属于地球历史上被称为间冰期的时代——冰河时代之间相对温暖的时期。当时地球的二氧化碳浓度大多徘徊在百万分之 300 以下——比今天的水平低 100 多个百万分比。
就间冰期而言，它并不是最温暖的。但它也持续了大约 30,000 年——足够长的时间让世界上最寒冷地区的大部分融化。
克里斯特将其比作在凉爽的日子里打开一个装满冰的冷藏箱。只要温度高于冰点，如果冷藏箱整天保持打开状态，冰最终会融化。
今天的条件有点不同。二氧化碳浓度更高，而且仍在迅速攀升。一些研究表明，全球气温正以数百万年来最快的速度上升。
与此同时，格陵兰冰盖每年正在流失约 2500 亿公吨的冰。
这并不意味着冰盖即将面临失去所有冰的危险。科学家们仍在调查在未来的变暖情景下冰盖可能融化的速度，这个过程可能需要数千年的时间。
但在不久的将来，预计冰盖将对全球海平面上升做出重大贡献。最近的一项研究发现，格陵兰岛至少有 3.3% 的冰最终将融化，这几乎肯定会发生，这将使海平面上升近一英尺。
冰盖的命运可能将取决于地球未来继续变暖的速度。而这取决于世界各国今天为应对气候变化而做出的决定。
转载自E&E News，经 POLITICO, LLC 许可。版权所有 2022 年。E&E News 为能源和环境专业人士提供重要新闻。