在過去80 萬年時間裡，冰川的不斷融化是導致大氣中氧氣含量下降的原因之一。通過對南極冰層下150 萬年前的氣泡分析，近日科學家終於得出了這樣的結論。發表在《Science Advances》的地球化學研究的通訊作者、來自萊斯大學的Yuzhen Yan 表示：“我們知道大氣中的氧氣水平在更新世（Pleistocene）晚期開始略有下降，看起來冰川可能與此有關”。

他繼續表示：“冰川運動大約在同一時間變得更加廣泛和激烈，而且有冰川研磨這一簡單的事實增加了風化作用”。風化是指分解岩石和礦物的物理和化學過程，而金屬的氧化是其中最重要的。鐵的生鏽就是一個例子。紅色的氧化鐵在暴露於大氣中的氧氣（或稱O2）的鐵表面迅速形成。

萊斯大學地球、環境和行星科學系的博士後研究助理Yan 表示：“當你把來自沉積庫的新鮮晶體表面暴露在氧氣中時，你會得到消耗氧氣的風化作用”。Yan說，冰川促進大氣氧氣消耗的另一種方式是通過暴露被埋藏了數百萬年的有機碳。

Yan 在普林斯頓大學Michael Bender 和John Higgins 實驗室攻讀博士學位期間，Yan 參與了由Daniel Stolper（現在是加州大學伯克利分校的助理教授）領導的2016 年研究，該研究利用冰芯中的氣泡來顯示地球大氣中氧氣的比例在過去80萬年中下降了約0.2%。

在《科學進展》的研究中，Yan、Higgins和來自俄勒岡州立大學、緬因大學和加州大學聖地亞哥分校的同事分析了較早的冰芯中的氣泡，顯示氧氣的下降是在大約100 萬年前地球的冰川週期長度增加一倍多之後開始的。

地球今天所處的冰期始於大約270萬年前。隨後出現了幾十個冰川週期。在每個週期中，冰蓋交替增長，覆蓋了地球的三分之一，然後向兩極退去。每個週期持續了大約4萬年，直到大約100萬年前。大約在大氣中的氧氣開始下降的同時，冰川週期開始持續約10萬年。

Yan 表示：“下降的原因是產生氧氣的速度低於消耗氧氣的速度。這就是我們所說的源（source）和匯（sink）。源是產生氧氣的東西，而匯是消耗或拖累氧氣的東西。在這項研究中，我們將下降解釋為對氧氣的拖累更強，意味著更多的被消耗”。

Yan說，地球的生物圈並沒有促成這種下降，因為它是平衡的，從大氣中吸取的氧氣和它產生的氧氣一樣多。在全球範圍內，風化作用是最有可能消耗足夠多的氧氣來解釋下降的地質過程，Yan及其同事考慮了風化作用增加的兩種情況。

全球海平面在冰川前進時下降，在冰川後退時上升。當冰川週期的長度增加了一倍多，海平面的波動幅度也增加了一倍多。隨著海岸線的推進，以前被水覆蓋的土地將被暴露在大氣中的氧氣的氧化能力之下。