冰芯破解大自然 幫助人類“讀”懂自然環境變遷史

與大自然的變遷相比，人類的歷史顯得非常短暫。不少人孜孜以求，都想知道史書上未曾記載的事實。雖然歷史不可以重演，但歷史遺留下的線索卻能讓科學家們推斷出逝去歲月的“模樣”，冰芯便是這些線索中的一種。

位於祁連山中段走廊南山的八一冰川（高黎明/人民網）

提到冰芯，還要從冰川說起。冰川是地球水體的重要組成部分，猶如藍色星球上的冰雪寶藏。中國科學院研究員徐柏青在接受新華網採訪時表示，冰川越往下，冰層形成的年代越久遠﹔越靠近表面，冰層形成的年代越近。冰川按此規律積累，年復一年從不間斷，並且在積累過程中不斷將自然環境的變化信息冰封於內。因此，在冰川中豎直鑽取一根冰芯，便如同獲得了一部自然“編年史”。目前，人類通過冰芯，可以追溯距今80萬年的自然環境變遷史。

而冰芯則是科學家們在冰川中自上而下鑽取的圓柱狀冰樣，央視網介紹，冰芯就像樹木的年輪，人類可以通過冰芯破解周圍區域氣候和環境變化的秘密，是冰川學領域的關鍵研究素材。據《新華每日電訊》報道，冰芯中包含了3種可作為“史料”的物質信息——冰本身、外來物質以及氣泡中包裹的氣體。其中，冰芯中穩定同位素可記錄溫度變化，而冰芯積累量則能幫助科學家了解降水變化。正因如此，在氣候變化如此牽動人們神經的今天，冰芯研究也愈發受到全球范圍的關注。

以南極冰芯為例，據《科技日報》報道，南極內陸被厚度平均超過2000米的冰床覆蓋。冰床由降雪堆積而成，以各種形式保存著過去的氣候變動和環境變遷等信息。日本理化學研究所的一個研究小組對2001年在南極內陸挖掘的含有各種成分的冰芯進行離子濃度分析，結果發現冰芯存在來自平流層的成分和過去大規模氣象變化的痕跡。

雖然人類對南極、北極的冰芯研究開展得比較早，但氣候環境變化不僅具有全球性，也具有區域性。要想將兩極地區的冰芯研究在全球尺度上聯系統合起來，就需要研究中緯度地區的冰芯。據央視網報道，我國科研人員在青藏高原開展了多次野外考察和定位環境監測，不僅通過冰芯記錄等重建了過去數百年人類排放大氣污染物的變化歷史，還揭示了青藏高原地區山地冰川對氣候變化的敏感性和近期的加速變化，為推動我國冰川和氣候變化研究做出了貢獻。（趙鵬）

本文由中國科學院地質與地球物理研究所研究員張金海進行科學性把關。