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洋基岩因其位於紐約市中央公園棒球場後面的位置而得名，它可能為判決好球和壞球提供一個有用的有利位置。然而，對於科學家來說，它充當了一個測速槍，用於計算曾經在全球氣候變化中發揮積極作用的古代冰川的軌跡和時間。
“勞倫泰德冰蓋打個噴嚏，氣候就會變化，”哥倫比亞大學拉蒙特-多爾蒂地球觀測站的地球化學家約爾格·舍費爾說。
舍費爾指的是勞倫泰德冰蓋，它覆蓋了曼哈頓島以及美國北部三分之一和加拿大大部分地區，直到大約18,000年前，巨大的冰川最終退縮。它在融化和生長的過程中花費了超過70,000年的時間來影響和反映世界的天氣。今天，只剩下雕刻的地形和岩石殘餘物，包括位於西62街以東不遠處的熱門遺蹟。
洋基岩只是在冰川冰的重量和運動下形成的眾多巨大巨石之一，它們遍佈從南極洲到紐西蘭。隨著技術的日益成熟，舍費爾和其他科學家正在更密切地研究這些岩石上的化學足跡，從而獲得對氣候變化的寶貴見解。
賓夕法尼亞州立大學的冰川學家理查德·艾利在一封電子郵件中說：“冰川是很好的氣候指標。雖然它們對許多事情（例如降雪增加）做出反應，但它們主要受夏季溫度變化控制。變暖會融化冰——而且幾乎就這麼簡單。”
冰川對氣候的反應可能對即使是最輕微的溫度波動也非常敏感：“僅僅一度[攝氏度]就迫使冰川來回移動，”舍費爾說。當研究人員精確地確定冰川前進和後退的時間和地點時，他們可以將資料新增到全新世時期（從上次冰河時代之後的10,000年前至今）的夏季溫度全球地圖中。舍費爾認為，更好地瞭解這個時代的變異可以填補地球未來氣候缺失的關鍵預測因素。“如果我們知道這種自然變異，我們就只能評估變化會有多劇烈，”舍費爾說。“人類現在對氣候所做的一切都是在此之上的。”
為氣候帶來新的曙光
舍費爾和其他科學家正在使用舊的石匠工具和尖端機械，以及一些基本的地球化學知識，來解讀和確定這種古代溫度分佈的日期。
當冰川開始退縮時，它會將之前掩埋的地表暴露在日光下。這種被稱為冰磧的碎屑堆積通常在地理學家看到由冰川下數千年沉積物壓實而形成的大巨石時被識別出來。穿過地球大氣層的宇宙射線會在這些之前受保護的岩石從後退的冰蓋下噴出的那一刻開始轟擊它們。碰撞引發了化學反應，形成了一種獨特的放射性元素，鈹 10。然後，科學家可以使用一種稱為宇宙成因定年的技術來計數這些新生的核素或同位素（一種原子的中子數不同的元素，使其具有與常見品種略有不同的性質），以精確確定冰川何時退回以及轟擊何時開始。“宇宙成因定年的榮耀在於你可以問一塊岩石它在那裡被宇宙射線轟擊了多久，”艾利指出。
為了從岩石中獲得答案，將核素從鑿取的樣本（表面頂部約一釐米）中分離出來，然後透過質譜分析。舍費爾說，隨著化學家分離純鈹 10 和光譜儀的成熟度在過去十年中不斷提高，“現在可以非常精確地測量極少量這些核素。”
然後將總數與大氣中自然產生的鈹 10 的背景速率進行比較，從而得出精確的年齡。舍費爾說，在最好的情況下，現在可以以正負 10 年的誤差來確定日期。（目前只有位於加利福尼亞州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的一臺質譜加速器足夠強大，可以提供這類估計。）
宇宙成因定年技術自 20 世紀 80 年代就已出現，但這種改進的靈敏度使得對積累鈹 10 時間較短的年輕岩石進行測年成為可能。“同位素記錄現在與我們的歷史記錄重疊，”舍費爾說。“這開啟了我們以前無法讀取的氣候記錄。”
樹輪、冰芯和海洋生物也提供了對過去氣候的瞭解，但它們並非總是可用，也並非總是精確。“你可能會幸運地遇到一個樹樁，但大多數冰川留下的沉積物都可以透過這種技術追蹤，”西雅圖華盛頓大學的地球化學家約翰·斯通說，他使用宇宙成因方法研究南極洲的冰川。“這使得可以獲得各種各樣的冰川記錄。”
刻在石頭上的全球資料集
舍費爾希望看到改進的定年方法在全球範圍內推廣，他自己一直在鑿取從紐約到紐西蘭的岩石。他是 2009 年 5 月 7 日出版的《科學》雜誌上一項研究的主要作者，該研究調查了紐西蘭南阿爾卑斯山冰川的漲落。
與世界上大多數冰川不同，該地區的某些冰川正在前進，而不是退縮。但舍費爾的發現打破了這種冰川行為意味著全球氣候不那麼嚴峻的希望：北半球的冰川似乎與南半球的冰川獨立執行，而且這些“增長中的冰川”在過去幾千年中的擴張速度越來越慢。
傳統觀點認為，全新世期間的氣候波動在全球範圍內相當穩定和一致。舍費爾在 2006 年發表在《科學》雜誌上的先前研究表明，在上次冰河時代結束之前，大約 17,000 年前，世界上大多數地區開始或多或少地同時變暖，但北大西洋除外。* 然而，他近三年後的研究描繪了一幅更為複雜的圖景：在過去 7,000 年裡，每個半球的冰川退縮速度不同步，並且經歷了快速的增長和衰退時期。紐西蘭的冰蓋似乎在大約 6,500 年前達到了冰河時代後的最大前程序度，而在瑞士阿爾卑斯山，冰川直到 700 年到 150 年前（即小冰期期間）才達到頂峰。
這種令人驚訝的差異與行星或半球氣候驅動因素的任何主流理論都不符。人們認為，地球相對於太陽的軸向傾斜和軌道週期性變化控制著全球氣候變化，包括主要冰河時代的推進和退縮。人們認為，半球之間的反向氣候模式是由洋流觸發的：隨著更多的淡水隨著冰川融化而沉積在北部，“大洋傳送帶”減緩了向南大洋輸送暖水的速度。但是，這種同步或反向都與資料不符。“在紐西蘭，影響既不是來自軌道，也不是來自海洋，所以我們必須提出其他解釋，”舍費爾說。一項新理論指出，區域風型（如隨著年代際太平洋濤動而來的風型）變化的影響。
在科學家們鑿開北部和南部緯度的冰磧之後，下一個顯而易見的地點是地球赤道附近。那裡的問題是：熱帶冰川的行為是否與北部或南部地區的冰川相似？根據新罕布什爾大學一個團隊領導的關於熱帶地區的新研究，秘魯馬丘比丘附近熱帶冰川的過去波動與北半球的行為非常吻合。已知在北美和歐洲擴張冰川的小冰期似乎使氣候至少降溫到秘魯南部。舍費爾是 9 月 25 日出版的《科學》雜誌上這篇宇宙成因定年論文的合著者。
這一發現引發了更多問題：這種聯絡的機制是什麼？在秘魯和紐西蘭之間，這種聯絡在哪裡消失？這項研究至少為找到答案提供了希望：“這兩項研究[來自紐西蘭和秘魯]主要證明我們現在掌握了破譯幾乎未開發的氣候記錄的工具：冰川冰磧，”舍費爾說。
冰層的影響
賓夕法尼亞州立大學的艾利也樂觀地認為，科學家可以利用這些完善的工具，逐個冰川地填補這個全球性的謎題。“透過足夠的工作，我們應該能夠充分了解迫使冰川從冰磧中退縮的變暖時期。這將告訴我們很多關於過去變暖的機制，”艾利說。“透過梳理出過去氣候變化的原因，我們應該更好地瞭解發生了什麼，更好地測試我們的模型，並最終對未來氣候可能對我們產生的影響做出更好、更自信的預測。”
回到中央公園，謝弗一直在與他的團隊合作，完成對勞倫太德冰蓋殘餘資料的整理，並在遙遠的各大洲進行更多的測量；他還不斷思考對人類的影響：“這不僅僅是一個學術問題，這是一個社會問題，”謝弗說，他強調許多地區在農業、水和能源方面對冰川的依賴。
他希望看到更多地關注於為社會適應冰川波動的影響做好準備——尤其是在宇宙成因年代學全球地圖越來越自信地預測嚴重影響的情況下。“氣候驅動因素非常非常非常小，”謝弗說，他還指出，即使是聯合國政府間氣候變化專門委員會（一組領先的氣候科學家）最保守的變暖估計，也比全新世所見過的任何情況都要嚴重。“沒有理由相信冰川不會像它們一直以來那樣：如果你讓它變暖，它們就會消失。”
但隨著這一領域越來越多的重量級人物的加入，他會讓岩石來做出最終的決定。
*更正（2009年9月25日）：此句話自發布以來已做更改。 原文稱變暖大約在14000年前開始。