一項覆蓋全歐洲的聯(lián)合研究成功獲取了迄今時間跨度最長的地球氣候與大氣連續(xù)記錄，時間可追溯至120萬年前。這批數(shù)據(jù)提取自南極鉆探的一根2.8千米長冰芯，清晰揭示了在多次氣候變遷周期中，大氣二氧化碳濃度如何與全球氣溫變化同步波動。
由歐洲10個國家實驗室組成的“超越EPICA”合作項目，近日在奧地利維也納舉行的歐洲地球科學(xué)聯(lián)盟大會上公布了該研究成果。
南極冰芯封存著遠古空氣的微小氣泡。圖片來源：British Antarctic Survey
美國俄勒岡州立大學(xué)的Edward Brook表示，研究人員仍有待從冰層中挖掘更多信息，但“目前取得的成果已相當(dāng)驚人”。“我們現(xiàn)在可以逐一對比各個氣候周期，看清它們在二氧化碳濃度上的差異。這在以前完全無從知曉。”
這根冰芯覆蓋了一段關(guān)鍵地質(zhì)時期，其間地球冰期發(fā)生頻率莫名降低，但強度顯著加劇。
約100萬年前的更新世中期之前，地球冰期每4萬年輪回一次，主要由地球公轉(zhuǎn)軌道與自轉(zhuǎn)軸的周期性擺動所驅(qū)動。但在中更新世氣候轉(zhuǎn)型期，冰期周期突然轉(zhuǎn)變?yōu)槊?0萬年一次；同時自然氣候周期的劇烈程度大幅增強，冰期持續(xù)更久、氣溫更低，冰蓋規(guī)模也更為龐大。
這背后的確切成因至今仍是未解之謎。有一種假說認(rèn)為，某種未知因素導(dǎo)致大氣二氧化碳濃度驟降，進而誘發(fā)更漫長、更嚴(yán)寒的冰期。
“超越EPICA”項目協(xié)調(diào)人、意大利威尼斯大學(xué)的Carlo Barbante表示：“學(xué)界普遍認(rèn)為，轉(zhuǎn)型發(fā)生前溫室氣體的影響遠小于轉(zhuǎn)型之后，但究竟是什么引發(fā)了這一轉(zhuǎn)變，目前尚無定論。這正是我們需要一份同時包含氣體濃度與溫度信息古氣候記錄的原因。”
科研人員指出，冰芯的獨特價值正在于此。它既能保存氧同位素相對含量（可作為全球氣溫的替代指標(biāo)），又能記錄二氧化碳、沙塵等氣候強迫因子的變化。
氣候科學(xué)家希望，通過深化古氣候認(rèn)知，能夠優(yōu)化氣候模型，提升未來氣候預(yù)測的精準(zhǔn)度。
“超越EPICA”項目團隊在2025年初結(jié)束的南極夏季期間，于南極小穹頂C站點完成全部鉆探作業(yè)。目前還有多個科研團隊正在開展同類冰芯研究。
Brook評價道，跨越中更新世轉(zhuǎn)型期獲取連續(xù)古氣候記錄，是科學(xué)界20多年來面對的重大挑戰(zhàn)。“這個團隊率先攻克這一難題，成就令人矚目。”