南极科考钻取228米冰下岩芯 为气候研究提供重要数据

问题——海平面上升风险评估亟需补齐“地质证据链”。南极洲储存着全球大部分淡水资源,其中西南极洲冰盖一旦发生大规模消融,可能导致全球海平面上升数米。近年来观测显示——西南极部分区域消融加快——但“在更暖的气候条件下,冰盖曾退缩到什么程度”“是否存在触发不可逆变化的临界点”等关键问题,仍缺少来自冰盖下方的直接地质记录支撑,影响风险评估的可靠性。 原因——取样难度大、关键区位岩芯缺失制约研究突破。西南极冰盖与海洋相连,底部地形复杂,冰体外流受罗斯冰架等“支撑结构”影响明显。以往不少取芯集中在靠近海洋边缘的海床或浮冰区域,可用于研究冰架的反复形成与消退,却难以回答陆地冰盖主体是否、何时以及以何种方式显著缩减。此次钻探选在克拉里冰隆区:这里冰体仍与基岩相连,同时位于可能向罗斯冰架汇流的关键部位,既具代表性也更敏感。该钻探点距最近科考站超过700公里,叠加极端低温、强风和设备稳定性等挑战,使连续取芯与样品保存风险更高。项目团队在前两个科考季遭遇技术故障,今年最终成功贯通523米冰层并进入基岩取芯,来之不易。 影响——228米岩芯为重建“温暖时期的南极”提供直接证据。基于特定地质时期藻类化石等指标的初步年代测定显示,岩芯记录跨度约2300万年,覆盖多次气候波动阶段,其中包括全球平均气温高于当下的时期,甚至出现可与未来高排放情景升温水平对照的更暖阶段。更关键的是,岩芯中可见从粗砾石到细泥、再到富含藻类残骸的松软沉积物等交替层序,并发现贝壳碎片等海相迹象,提示该区域曾处于开阔海洋或近岸环境。这种“冰川沉积—无冰沉积”的清晰转换,为冰盖历史性退缩提供了直观证据,有助于将冰盖变化从模型推演继续落实到可检验的地质事实之上。 对策——用岩芯约束模型,以多学科协同提升预测精度。业内普遍认为,海平面上升预测的不确定性很大一部分来自对冰盖动力学过程及其阈值行为认识不足。下一步,科研团队需要在更精细的年代框架下,综合沉积学、古生物学、地球化学与古温度指标,厘清退缩发生的时间、持续时长与节奏,并与海洋温度、海平面背景以及冰架支撑作用的变化进行对照。同时,应将岩芯信息系统性纳入冰盖—海洋耦合模型的校准,重点检验“温度阈值”“快速崩塌”“阶段性退缩”等机制在历史暖期是否发生、如何发生,从而提高对不同升温路径下未来海平面变化评估的可比性与可信度。科考保障上,远程极地钻探对能源、通信、备件和应急体系要求更高,需要持续提升装备可靠性与野外作业流程,降低关键数据获取中断的风险。 前景——为全球气候治理提供更可落地的风险边界。SWAIS2C项目聚焦“2摄氏度升温敏感性”,直指现实政策关切:在全球升温控制目标下,西南极冰盖是否可能跨越不可逆拐点。随着岩芯后续实验推进和数据公开,对应的成果有望将“可能上升多少海平面”的宽泛区间进一步收敛为“在何种升温水平与时间尺度上会发生”的风险边界,增强沿海城市适应性规划、基础设施建设与灾害管理的前瞻性,也为国际社会在减排与适应政策组合上提供更坚实的科学依据。

南极冰芯钻探的成功,意味着人类对冰冻圈的认识又向前迈出一步;这228米岩芯记录了约2300万年的地球环境变化,所提供的信息远不止样本本身。它表明,气候变化不仅是当下的压力,也是一次与地球历史的对照与求证。只有读懂过去的“记录”,才能更准确地预测并应对未来。此次成果也再次提醒各国,气候科学研究需要持续投入与跨国协作;在充分理解自然规律的基础上,有关决策才能更科学、更有效。