休伯特斯·费舍尔（Hubertus Fischer）说，寻找世界上最古老的冰芯有点像“金发姑娘”问题。
许多地方的冰太厚，或者可能太薄。下面的基岩可能太热，从底部融化重要的层，或者冰可能已经折叠和弯曲，混合了冰芯中的层。
这就是费舍尔和他的同事们（他们是名为国际冰芯科学合作组织（IPICS）的国际合作项目的一部分）发表一份“如何”指南的原因之一，该指南旨在帮助科学家寻找可能适合钻取150万年冰芯的地点。
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他们的论文，题为《在哪里寻找IPICS“最古老冰”冰芯的150万年冰》，昨天发表在欧洲开放获取期刊《过去的气候》上。
俄勒冈州立大学的地球化学家，同时也是该论文的合著者爱德华·布鲁克（Edward Brook）说：“我们希望做的是激发其他人对该主题的兴趣，并帮助他们加入我们，进行所有的地球物理学研究，以帮助我们找到正确的地方。”
即将钻取的“最古老冰”冰芯（研究人员已为其起了正式名称）的年代几乎是目前最古老冰芯的两倍（目前的冰芯可追溯到80万年前，也是在南极洲发现的），对于研究过去气候的研究人员来说，它是一种圣杯。
这是因为在过去的80万年左右，地球的气候在大约10万年的间隔内，在冰期和较温暖的时期之间相当有规律地切换。
寻找古代大气层
但是，在那之前，循环是不同的。冰期和较温暖的时期大约每40000年交替一次。
科学家知道这一点是因为他们已经在沉积物岩心中看到了证据，这些岩心可以追溯到更久远的时期。
布鲁克说：“我们从对海洋岩心的研究中确实知道，在80万年前不久，气候特征发生了非常巨大的变化。”
他们不知道的是原因。
像布鲁克和费舍尔这样的研究人员表示，过去的大气层可能提供一些线索。获取150万年前大气样本的唯一方法是在古代冰中捕获的微小气泡中。
布鲁克说：“我们真的想知道当我们经历这种周期重大转变时，大气层在做什么。” “例如，如果二氧化碳是最近的两倍，那将告诉我们一些关于大气层对二氧化碳水平的反应的信息。”
像这样的古气候研究是研究人员了解二氧化碳浓度变化如何导致地球温度变化的一种方式，这种衡量标准通常被称为气候敏感性。
来自湖泊和海洋沉积岩心的数据可以追溯到数百万年前，这些数据提供了一些线索。布鲁克说，目前，来自这些岩心的证据并未表明在冰期循环转换时，二氧化碳水平明显升高。
另一方面，布鲁克说，从沉积物岩心推断大气二氧化碳浓度存在相对较大的不确定性。
南极的“冰穹”
冰芯不仅可以直接测量二氧化碳，还可以直接测量当时大气中的其他气体。
现在，研究人员的任务是使用费舍尔最近的论文中概述的指南来找到最古老的冰芯记录。
费舍尔说，下一步是对某些地区完成空中雷达调查，以缩小研究人员应该使用手持雷达获得更高分辨率数据的地方。他希望深层钻探项目可以在三到五年内进行。
该论文强调了南极洲内部靠近主要冰穹（冰盖上的最高点）的部分，作为寻找冰芯的可能候选地点。
费舍尔说：“我们还没有真正指出最终地点。我们指出的是值得更详细研究的主要区域。” “它仍然很大，但与南极洲的大小相比，这很小。这是可控的。”
在选择一个区域进行手持调查后，科学家可以在那里进行快速勘察钻探任务，以测量基岩的热通量，并查看那里的冰是否像是最古老冰芯的可能候选者。
宾夕法尼亚州立大学冰川学家理查德·艾利（Richard Alley）熟悉这篇论文，他在一封电子邮件中写道，作者概述了一种“明智的前进方向”。
他写道：“这可能是找到来自很久以前的未受干扰、有序冰的最佳方法。”
艾利还指出，科学家们可能能够在南极洲的艾伦山蓝色冰区等地方寻找80万年前的冰，在那里，古老的冰已经上升到地表。这些样本不会包含整个150万年的记录，但可能会使研究人员能够通过在那里发现的零星古老冰块来扩展冰芯历史。
艾利说：“我认为，结合两种方法，寻找新论文中指示的旧连续记录，并在旧冰浅但可能不连续的地方寻找，为成功提供了最大的机会。”
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