科學家從南極冰層中提取120萬年前的氣候記錄
小圓頂C 的科學家找到了最古老的連續冰芯,揭開了地球120 萬年的氣候歷史。在南極洲偏遠的小圓頂C站,一支由來自十個歐洲國家的十二個科研機構組成的國際研究團隊,在氣候科學領域取得了歷史性的里程碑。

鑽頭取出的冰芯。圖片來源:PNRA_IPEV
作為歐洲資助的「超越EPICA最古老冰蓋」計畫的一部分,該團隊成功完成了一項關鍵的鑽探活動,到達了南極冰蓋與基岩交匯處2800公尺(9200英尺)的深度。
提取出的冰芯保存著地球氣候歷史的非凡而連續的檔案。它包含過去大氣溫度的詳細記錄,以及富含溫室氣體的古代空氣原始樣本,涵蓋了超過120萬年,甚至可能更長的時期。
「我們迎來了氣候和環境科學領域一個歷史性的時刻,」威尼斯卡福斯卡里大學教授、義大利國家研究委員會極地科學研究所(Cnr-Isp)高級準會員兼「超越EPICA」計畫協調員卡洛·巴班特(Carlo Barbante)評論道。 “這是冰芯中對我們過去氣候的最長連續記錄,它可以揭示碳循環與地球溫度之間的相互聯繫。這一成就的取得離不開歐洲各研究機構的通力合作,以及過去十年來該領域科學家和後勤人員的辛勤工作。”
該計畫也受益於與歐盟資助的ITN DEEPICE 計畫的協同作用,該計畫為此實地活動貢獻了三名博士生。
「從小圓頂C 的初步分析記錄來看,我們有強有力的證據表明,最上面的2,480 米深處包含著可追溯到120 萬年前的氣候記錄,在高分辨率記錄中,一米厚的冰層中壓縮了長達13,000 年的時間,」該領域的首席科學家、哥本哈根大學博士後朱利安·韋斯特霍夫(Julien Westhoff) 報告說。
該領域的首席研究員、哥廷根大學和阿爾弗雷德·韋格納研究所聯合教授弗蘭克·威廉姆斯補充道:「我們利用尖端的無線電迴聲測深技術和冰流模型確定了正確的位置。令人印象深刻的是,我們發現了80萬至120萬年前的記錄,恰好位於預測的位置,深度範圍在2426米到冰芯記錄之前,這分到了。

冰芯儲存
在蘊藏著超過120萬年氣候記錄的冰層之下,基岩上方最低210公尺的冰芯由嚴重變形的舊冰構成,這些冰可能是混合的或重新凍結的,其來源不明。先進的分析可以幫助檢驗先前關於南極冰蓋下重新凍結冰行為的理論,並揭示東南極洲的冰川歷史。
歐洲野外考察隊取得了令人矚目的成就:在南極中部高原海拔3200公尺、夏季平均氣溫-35℃的惡劣環境下,歷時四個野外季節,共200多天,成功完成了鑽探和冰芯處理作業。
Beyond EPICA 的冰芯将为中更新世过渡期提供前所未有的洞察。中更新世过渡期是距今 90 万至 120 万年前的一个显著时期,冰川周期从 4.1 万年减慢到 10 万年。这一转变背后的原因仍然是气候科学中一个永恒的谜团,本项目旨在揭开这一谜团。

小圓頂C營地。
「這次活動提取的珍貴冰芯將透過勞拉·巴西號破冰船運回歐洲,並保持零下50攝氏度的冷鏈運輸,這對項目的物流運輸來說是一個重大挑戰,」ENEA-UTA(國家新技術、能源和可持續經濟發展局-南極技術部門)高級研究員兼Beyond EPICAENEA項目負責人說。 「為了實現這一目標,我們制定了一項策略,包括設計專用冷藏集裝箱,並精確調度國家南極研究計劃(PNRA)的海空資源。”
這些冰芯抵達歐洲後,該計畫將重點分析冰樣本,以揭示過去120萬年甚至更久的地球氣候和大氣歷史。在冰芯最底部,甚至可能存在更古老的前第四紀冰。研究人員將對底層岩石進行年代測定,以揭示南極洲這一地區最後一次無冰的年代。
小穹頂C營地的部署和維持得益於法國極地研究所和歐洲極地與太空科學研究院提供的高效後勤保障,他們充分利用了各自的專業知識和各種交通工具。這些交通工具包括用於將人員運送至馬裡奧·祖凱利站並繼續運送至康科迪亞站的飛機,以及用於重型貨物往返於迪蒙特·迪爾維爾站和康科迪亞站之間的往返運輸,以及法國和意大利船隻“L’Astrolabe”號和“Laura Bassi”號的支援。
2024/2025 活動參與者:布魯塞爾自由大學(比利時):Lisa Ardoin;伯爾尼大學(瑞士):Barbara Seth 和Lison Soussaintjean; AWI(德國):Matthias Hüther、Manuela Krebs、Gunther Lawer、Johannes Lemburg、Martin Leonhardt 和Frank Wilms;和Ailsa Chung; IPEV(法國):Inès Gay; ENEA(義大利):Danilo Collino 和Michele Scalet; Cnr-Isp (IT):費德里科·斯科托。
超越EPICA(歐洲南極冰芯採集計畫)-最古老的冰項目,由義大利國家研究委員會極地科學研究所(Cnr-Isp)協調,由歐盟委員會資助,並得到比利時、丹麥、法國、德國、義大利、挪威、瑞典、瑞士、荷蘭和英國的國家合作夥伴和資助機構的支持。
編譯自/ ScitechDaily