六十年前，在冷戰高峰時期，美國軍事科學家取得了一項重大成就。他們從格陵蘭冰蓋中心提取了一根一英里長的細長古老冰柱——這是有史以來第一根從地表直接向下鑽到基岩的冰芯。
幾十年來，大部分樣本被半遺忘地存放在倉庫中。但今天，它正在幫助科學家們重建地球的氣候歷史——並有可能窺探其未來。
研究結果令人警醒。該樣本表明，在不到一百萬年前，格陵蘭島目前冰蓋的大部分地區完全沒有冰。而且當時大氣中導致氣候變暖的二氧化碳比今天還要少。
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這就提出了一個問題：如果以前發生過，還會再次發生嗎？
“如果你考慮未來，人類如何將二氧化碳和甲烷排放到大氣中，這將使我們的氣候長期保持溫暖，”佛蒙特大學的地質學家德魯·克里斯特說。“這就是可能融化這些冰蓋大部分的原因。它太溫暖太久了，它融化了。”
克里斯特是目前正在探索古代冰樣本秘密的科學家之一。具體來說，他正在研究冰芯最底部的古代土壤和沉積物碎片——冰與基岩連線的部分。
他取得了一些驚人的發現。沉積物中充滿了完美儲存的昆蟲和植物，它們被凍結在原位數百萬年。
這些古代生命的微小碎片為了解無冰格陵蘭島的環境提供了罕見的瞥見。到目前為止的線索表明，這裡是苔蘚和耐寒植物點綴的苔原景觀，以及嗡嗡作響的蠓蟲——與今天格陵蘭島邊緣的無冰區非常相似。
克里斯特上週在芝加哥舉行的美國地球物理聯合會秋季年會上的一次報告中分享了最新的研究結果。
他在接受 E&E News 採訪時說：“這種型別的記錄是獨一無二的，因為從格陵蘭島採集的冰芯中只有大約六個一直延伸到底部。”“只有少數幾個冰芯的底部覆蓋著任何沉積物，可以記錄氣候。因此，這是您可以直接說格陵蘭島這個地點沒有冰的唯一方法之一。”
這是一項等待了幾十年才被髮掘的發現——而且很可能根本不會發生。
冰芯本身是美國軍事歷史上一段奇怪時期的產物。它是在一個名為世紀營地的地點鑽探出來的——這是一個直接建在格陵蘭島西部冰層中的軍事研究中心。
在 20 世紀 50 年代和 60 年代冷戰緊張局勢加劇期間，世紀營地是美國在格陵蘭島建立的幾個軍事基地之一。當時，格陵蘭島被視為美國和蘇聯之間的防禦要地，並且也成為幾個旨在為任何潛在的核攻擊提供早期預警的雷達站的所在地。
世紀營地於 1960 年竣工，被正式指定為科學研究站。根據其官方目的，它應該透過在冰層深處建造一座小城市來調查在惡劣極地條件下生活的可行性。營地配備了地下宿舍、廚房和其他日常生活設施，透過 20 多個鑿入冰層的隧道連線，並由核反應堆供電。
但該營地還有另一個目的。
丹麥政府公佈的檔案顯示，美國軍方同時在進行一項名為“冰蟲計劃”的秘密行動——計劃在冰下建造一個核導彈發射場網路。該專案沒有成功，主要是因為冰下危險且不穩定的條件。
世紀營地於 1966 年被廢棄。此後不久，它就迅速在不斷移動的冰牆下坍塌。
但它的科學遺產得以延續。世紀營地冰芯得以儲存，多年來一直被研究人員用於科學研究。
即便如此，冰芯最底部的沉積物還是被忽視了幾十年。在 20 世紀 90 年代，沉積物和部分冰芯本身被運往丹麥並儲存起來，很大程度上被人們忽視和遺忘。
直到幾年前，科學家們才重新發現了被遺忘的沉積物，它們被裝在罐子裡放在冷凍儲藏室裡。
這是一個對被遺忘的樣本重新燃起興趣的開始。
克里斯特說：“我們召集了一批對分析冰蓋底部這類物質感興趣的科學家開會，並弄清楚我們可以用它做什麼。”
克里斯特當時是佛蒙特大學的博士後研究員。他的實驗室設法獲得了幾個小樣本的沉積物——僅僅從 12 英尺沉積物巖芯的頂部和底部撇取了幾英寸。
即使是這些微小的樣本也產生了巨大的見解。
在古老的泥土中，埋藏著早已死亡的植物的儲存完好的遺骸。一些樣本可能有多達 200 萬年的歷史。另一些則不到一百萬年。
這些植物碎片是表明這片冰蓋曾經是截然不同的景觀的第一個跡象。
克里斯特補充說，格陵蘭島的這一部分歷來是其較冷的地區之一。這意味著它需要很長時間才能融化，並且冰蓋的大部分可能會在此過程中消失。
研究人員去年在科學雜誌上發表了他們的初步研究結果。
從那時起，他們一直在分析來自沉積物巖芯其餘部分的樣本——之前錯過的所有中間部分。克里斯特說，他們的發現超出了所有預期。
他說：“作為一名科學家，你只是擔心結果不會像你想象的那樣。”“我想，‘這裡面不會有植物的。’”
但他說，當他坐在顯微鏡下時，他驚訝地發現每個樣本都含有古代植物。
這已經夠令人興奮了。但隨後團隊注意到了其他事情。克里斯特說，當他們在顯微鏡下篩選樣本時，他們注意到“我們會看到一些以不同方式蠕動的東西”。
經過仔細檢查，他們意識到他們正在觀察昆蟲的碎片——古代景觀中動物生命的證據。
他們看得越多，發現的就越多。一隻蠓幼蟲的頭部遊入了視野。然後他們看到了一隻蠓蛹，它的翅膀已經發育，但還沒有完全準備好飛行。
克里斯特說：“我們看著，只看到小眼睛向上窺視。”“然後我們發現了一隻完整的甲蟲幼蟲。所有這些小刺和這些小腿和眼睛——太神奇了。”
該團隊仍在對新材料進行年代測定，因此他們還不能確定它的年代。但克里斯特估計它可能已有 40 萬年的歷史。
這個時期屬於地球歷史上被稱為間冰期的時代——冰河時代之間相對溫暖的時期。當時地球的二氧化碳濃度大多徘徊在百萬分之 300 以下——比今天的水平低 100 多個百萬分比。
就間冰期而言，它並不是最溫暖的。但它也持續了大約 30,000 年——足夠長的時間讓世界上最寒冷地區的大部分融化。
克里斯特將其比作在涼爽的日子裡開啟一個裝滿冰的冷藏箱。只要溫度高於冰點，如果冷藏箱整天保持開啟狀態，冰最終會融化。
今天的條件有點不同。二氧化碳濃度更高，而且仍在迅速攀升。一些研究表明，全球氣溫正以數百萬年來最快的速度上升。
與此同時，格陵蘭冰蓋每年正在流失約 2500 億公噸的冰。
這並不意味著冰蓋即將面臨失去所有冰的危險。科學家們仍在調查在未來的變暖情景下冰蓋可能融化的速度，這個過程可能需要數千年的時間。
但在不久的將來，預計冰蓋將對全球海平面上升做出重大貢獻。最近的一項研究發現，格陵蘭島至少有 3.3% 的冰最終將融化，這幾乎肯定會發生，這將使海平面上升近一英尺。
冰蓋的命運可能將取決於地球未來繼續變暖的速度。而這取決於世界各國今天為應對氣候變化而做出的決定。
轉載自E&E News，經 POLITICO, LLC 許可。版權所有 2022 年。E&E News 為能源和環境專業人士提供重要新聞。