為了瞭解當前的氣候和汙染趨勢，科學家們正爭分奪秒地窺視幾個世紀以前，遠在工業時代黎明之前。在今年夏末，來自法國、義大利和俄羅斯的研究人員和工程師從法國的圓頂冰川（Col du Dôme Glacier）中提取了三個冰芯，他們爭分奪秒地儲存有關氣候變化的寶貴資訊，以免氣溫上升將其沖走。
有充分的理由感到擔憂。根據美國宇航局（NASA）2016 年 9 月的氣候資料，在過去 136 年（自現代氣象記錄開始以來）中，前 10 個月每個月都是有記錄以來最熱的。事實上，在 2015 年 7 月的幾天裡，圓頂冰川的表面溫度升至冰點以上，引起了氣象科學家的警覺。
圓頂冰川的任務位於阿爾卑斯山脈的勃朗峰山塊，海拔 4300 米，標誌著一項雄心勃勃的專案的開始，該專案旨在從世界其他地區收集冰芯。據馬賽發展研究所的研究工程師兼“保護冰雪記憶”專案負責人 Patrick Ginot 稱，冰芯在研究氣候變化和環境方面非常重要，因為它們包含與兩者相關的至關重要資訊。 Ginot 說，包括甲烷和二氧化碳在內的氣體被困在冰中的氣泡中。
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Ginot 和他的研究團隊還可以追蹤氣溶膠——大氣中的小顆粒，這些顆粒隨著雪落下並隨著歲月的流逝逐層被困在冰中。“例如，我們使用硫酸鹽和黑碳濃度示蹤劑來追蹤汙染，”Ginot 說。黑碳是一種由車輛和工廠不完全燃燒排放的氣溶膠。除火山等自然排放外，人類活動也會排放硫酸鹽。“透過這些技術，我們可以重建過去環境引數和大氣條件的變化，”他說。
科學家們表示，在為後代儲存這些冰芯的過程中，他們希望建立一個前所未有的規模的檔案。“我們希望在冰川開始融化之前儲存其中包含的資訊，”威尼斯大學的分析化學教授兼該專案的聯合創始人 Carlo Barbante 說。“這很緊急，因為在過去的 10 年裡，圓頂冰川的年平均溫度上升了 1.5 攝氏度，從零下 14 攝氏度上升到零下 12.5 攝氏度。”
“保護冰雪記憶”聯合創始人兼巴黎國家科學研究中心的研究主任 Jérôme Chappellaz 說，圓頂冰川融化的地表水很容易滲透到冰川的底層，從而破壞化學資料。Barbante 說，凍結的水具有同位素組成，可以提供有關過去溫度的線索。同位素是元素的變體，具有相同的原子序數但質量數不同。“在海洋水蒸發過程中，由較輕同位素形成的水分子會優先蒸發，而在冷凝過程中，較重的同位素會更有效地冷凝，”他說。這個過程是溫度的函式，因此透過觀察冰的不同年代層中的同位素組成，科學家可以研究過去的溫度。
必須在全球變暖融化冰芯之前將其提取出來。“冰芯就像書本，”Barbante 解釋說。“它們包含著每年氣候和環境的資訊。雪會吸收大氣中的塵埃，而冰川冰則包含著過去大氣成分的資訊。”
該專案於 8 月 15 日開始，當時直升機將研究人員送到圓頂冰川上。在 12 天的時間裡，該團隊從三個不同的地點提取了冰芯，每個地點向下鑽 130 米。Ginot 說，每個圓柱形冰芯長一米，直徑 102 毫米。“對於每個地點，我們都鑽一米，取出冰芯，然後重新開始——重複 130 次。我們提取了樣本並將其裝箱。每個箱子包含六個樣本，重 50 公斤，”他說。
這些箱子由直升機和冷藏車運送到格勒諾布林市，現在存放在巨大的冷凍庫中。其中一個地點的冰芯將在威尼斯和格勒諾布林進行分析；其餘兩個地點的冰芯將由一艘配備先進冷凍系統的研究船運送，然後由履帶車運送到 2020 年的南極洲康科迪亞研究站。法國極地研究所 Paul-Émile Victor 及其合作伙伴義大利國家南極研究計劃管理該研究站，該站海拔 3800 米，年平均氣溫為零下 55 攝氏度。Chappellaz 說，最終，該專案將把來自世界各地冰川的數十個冰芯安全地埋入世界最安全的冷凍庫的雪中。
美國宇航局噴氣推進實驗室雷達科學與工程部首席科學家 Eric Rignot 說，世界各地溫帶地區迫切需要這樣的氣候研究專案。他沒有參與“保護冰雪記憶”專案。“例如，在安第斯山脈已經有一些地方，過去 30 到 40 年的記錄由於地表冰融化而消失了，”Rignot 說。“世界上還有其他地方，過去十年的記錄正在融化。如果我們再等下去，我們將失去的不僅是過去幾十年的記錄，還有長達一個世紀或更長時間的記錄。”
Ginot 的團隊並非孤軍奮戰。俄亥俄州立大學伯德極地研究中心的地球科學家 Lonnie Thompson 也不是該專案的一部分，他 38 年來一直在世界最高的山脈上鑽取冰芯。他說，儘管從勃朗峰成功回收冰芯是極好的第一步，但由於後勤挑戰以及這些專案必須在印度和中國等許多政治多元化的國家進行，因此未來預期冰芯的回收將更加困難。
冰雪檔案原則上是一個有趣的想法，但 Thompson 表示，他擔心南極洲檔案的長期物理和政治可及性，以及冰芯將如何避免時間的摧殘。有幾個因素，包括不同的人和不同政府有不同的優先事項，以及透過冰昇華和重結晶等緩慢過程隨著時間的推移對檔案造成的改變。
Barbante 說，他的團隊計劃成立一個國際指導委員會，制定每個人都接受的規則。“南極洲沒有主權，”他說。“這將透過國際治理來保證每個人未來的可及性。”
由法國領導的“保護冰雪”團隊現在將目光投向玻利維亞的伊利馬尼冰川，計劃於明年五月進行一次探險。這座冰川海拔 6300 米，Ginot 說這將比圓頂冰川更具挑戰性。首先，直升機無法在該海拔高度飛行。“大多數儀器將由研究人員肩扛或由騾子儘可能地馱到高處，然後我們自己攀登，”他說。“這不會容易。這將是一次登山和科學探險。”