格陵兰岛最近融化显示今天海平面上升的风险很高

• 《科学》杂志上的一项新研究显示，在最近的地质时期(大约 416,000 年前)，格陵兰岛的很大一部分是无冰的苔原地貌，可能被树木和漫游的长毛猛犸象覆盖。

• 研究结果有助于推翻之前的观点，即格陵兰冰盖的大部分区域在过去二十五十万年的大部分时间里一直存在。相反，从 424,000 年前到 374,000 年前的适度变暖导致了急剧的融化。

• 当时，格陵兰岛的融化导致海平面上升至少五英尺，尽管大气中吸热二氧化碳的含量远低于今天(280 ppm 对420 ppm)。这表明格陵兰岛的冰盖对人为造成的气候变化可能比以前理解的更加敏感，并且在未来几个世纪内将容易遭受不可逆转的快速融化。

• 来自佛蒙特大学 (UVM)、犹他州立大学和其他 14 个机构的科学家们利用 20 世纪 60 年代在陆军秘密基地收集的长期消失的冰芯沉积物做出了这一发现。他们应用先进的发光和同位素技术来提供无冰期的时间和持续时间的直接证据。

但这些植物生长多久了——今天的冰原厚达两英里，面积是德克萨斯州的三倍?

一个国际科学家团队惊讶地发现，格陵兰岛在 416,000 年前还是一片绿地(误差范围约为 38,000 年)。

他们的新研究于 2023 年 7 月 21 日发表在《科学》杂志上。

防弹证据

直到最近，地质学家还认为格陵兰岛是一座冰堡垒，大部分时间数百万年都没有融化。但是，两年前，利用重新发现的世纪营冰芯，这个科学家小组表明它可能在不到一百万年前融化。在格陵兰岛中部工作的其他科学家收集的数据显示，那里的冰在过去 110 万年里至少融化了一次，但在这项研究之前，没有人确切知道冰何时消失。

现在，利用先进的发光技术和稀有同位素分析，该团队绘制了一幅更加鲜明的图景：格陵兰岛冰盖的大部分融化时间比一百万年前要晚得多。这项新研究提供了直接证据，表明冰盖正下方的沉积物是在 424,000 至 374,000 年前的适度变暖时期(称为海洋同位素第 11 阶段)在无冰环境中由流动的水沉积而成的。这次融化导致全球海平面上升至少五英尺。

佛蒙特大学科学家保罗·比尔曼 (Paul Bierman) 与主要作者德鲁·克里斯特 (Drew Christ) 共同领导了这项新研究，他是一位在Bierman 的实验室、犹他州立大学的 Tammy Rittenour 教授以及来自世界各地的其他 18 名科学家。

了解格陵兰岛的过去对于预测其巨大的冰盖将如何应对未来的气候变暖以及融化的速度至关重要。由于格陵兰岛的冰层导致海平面上升约二十三英尺，世界上每个沿海地区都处于危险之中。这项新研究提供了强有力而精确的证据，表明格陵兰岛对气候变化比以前理解的更加敏感，并且面临着不可逆转的融化的严重风险。

“格陵兰岛的过去保存在十二英尺厚的冰冻土壤中，这表明地球的未来将是温暖、潮湿且基本无冰的，”UVM 鲁宾斯坦环境与自然资源学院的地球科学家、冈德研究所的研究员Bierman说道。环境研究所称，“除非我们能够大幅降低大气中二氧化碳的浓度。”

走进光明

该团队在《科学》杂志上的新研究与他们早期的工作相结合，引发了对格陵兰冰盖历史的重大而令人担忧的重新思考。“我们一直认为格陵兰冰盖大约在二百五十万年前形成，而且一直都在那里，而且非常稳定，”犹他州立大学科学家、《新的研究。“也许边缘融化了，或者随着降雪增多，它变得更厚了一些——但它不会消失，也不会急剧融化。但这篇论文表明确实如此。”

在里特努尔的实验室，对坎世纪营核心沉积物进行了所谓的“发光信号”检查。当岩石和沙子被风或水输送时，它们可以暴露在阳光下——这基本上可以消除任何先前的发光信号——然后重新埋在岩石或冰下。在黑暗中，随着时间的推移，沉积物中的石英和长石矿物在其晶体中积累了自由电子。在一个专门的暗室中，里特努尔的团队取出了冰芯沉积物的碎片，并将它们暴露在蓝绿光或红外光下，释放出捕获的电子。通过一些先进的工具和措施，以及多次重复的测试，释放的电子数量形成了一种时钟，精确地揭示了这些沉积物最后一次暴露在阳光下的时间。“在世纪营做到这一点的唯一方法就是清除一英里的冰，

这些强大的新数据与Bierman UVM 实验室的见解相结合。在那里，科学家们研究来自 Camp Century 核心的石英。当地面暴露在天空中并可能被宇宙射线击中时，在这种石英内部，铍和铝元素的稀有形式(称为同位素)就会积聚起来。通过观察铍和其他同位素的比率，科学家们可以了解地表岩石暴露在冰层下与埋藏在冰层下的时间。这些数据帮助科学家们证明，坎普世纪沉积物在沉积在冰下之前不到 14,000 年就暴露在天空中，缩短了格陵兰岛那部分地区必须无冰的时间窗口。

冰下

世纪营是 20 世纪 60 年代隐藏在格陵兰冰盖下隧道中的军事基地。该营地的一个战略目的是一项名为“冰虫计划”的绝密行动，将数百枚核导弹隐藏在苏联附近的冰层下。作为掩护，陆军声称该营地是一个北极科学站。

导弹任务失败了，但科学团队完成了首次此类研究，包括钻探了近一英里深的冰芯。世纪营的科学家们专注于冰本身，这是了解地球过去的冰河时代和温暖时期(即间冰期)的努力的一部分。他们对从地下收集的十二英尺沉积物没有什么兴趣他们的冰芯。然后，在一个离奇的故事中，冰芯在 20 世纪 70 年代从军用冰箱转移到布法罗大学，然后在 1990 年代转移到丹麦的另一个冰箱。它在那里丢失了几十年——直到当核心被转移到新的冰箱时它被再次找到。更多关于如何丢失核心，在一些饼干罐中重新发现，然后由佛蒙特大学冈德环境研究所聚集的国际团队进行研究的更多信息，请阅读：冰下的秘密。

海平面

Camp Century位于内陆，距海岸138英里，距北极仅800英里;新的《科学研究》表明，在海洋同位素第 11 阶段，该地区完全融化并被植被覆盖，这是一个长间冰期，温度与今天相似或略高。有了这些信息，该团队的模型表明，在那段时期，冰盖融化足以导致海平面上升至少五英尺，甚至可能高达二十英尺。该研究由国家科学基金会支持，与 20 世纪 90 年代从格陵兰岛中心收集的另外两个冰芯的发现一致。这些岩心的沉积物还表明，巨大的冰盖在最近的地质历史中融化了。这些早期岩心与世纪营的新见解相结合，揭示了整个格陵兰冰盖的脆弱性质——过去(大气中二氧化碳含量为百万分之 280 或更少)和今天(422 ppm 且仍在上升)。

“如果我们只融化格陵兰岛冰盖的一部分，海平面就会急剧上升，”犹他州的塔米·里特努尔说。“对融化速度以及对高二氧化碳的反应进行正向建模，我们正在研究海平面上升数米，可能是数十米。然后看看纽约市、波士顿、迈阿密、阿姆斯特丹的海拔。看看印度和非洲——全球大多数人口中心都在海平面附近。”