作者:刘园园 来源:科技日报 发布时间:2015/5/29 15:07:55
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科学家计划在南极建立冰芯档案室

 

科学家正在计划用轮船往南极运送冰块。

他们担心世界各地的高山冰川会因气候变暖而融化,因此希望在世界最冷的地方把这些冰川的样本储存起来。

南极是地球上最好的冰窖

圣勃朗峰下海拔4350米的山口峰,由于被冰雪覆盖,看起来像是阿尔卑斯山脉上永久冻结的结构。然而这只是表象。

“1994年我们测量了冰川的温度,2005年时我们去同一地点测量,发现温度上升了1.5摄氏度。”法国国家科学研究中心的杰罗姆·夏培拉兹说。他参与了在南极建立冰芯储藏室的计划。

夏培拉兹说,由于气候变暖,非极地地区的冰川很多会在本世纪消失,而且那些海拔最高的冰川已经在迅速融化。“我们可能是世界上唯一连档案室都要因为气候变化消失的科研团体。如果你在研究珊瑚、海洋沉积物或树木的年轮,起码最基本的研究对象还在那里,而且会存在几百年。”

只有极小一部分高山冰川的冰芯曾被科学家收集和研究过,到2016年山口峰将成为南极冰芯储藏室的第一位贡献者。据BBC报道,这个档案室设立在肯考迪娅研究站的一个雪洞里。肯考迪娅研究站是一个长期的科研据点,由法国和意大利科学家共同使用。这些冰芯安全地封存在袋子中,放在10米深的巨大沟壕里,这里的温度稳定在零下50摄氏度左右。

“虽然全球在变暖,而且南极的气温已经上升了几摄氏度,但是我们依然可以在这里找到地球上最好的冰窖。我们相信这些冰块会在这里完好地储存几十年甚至几个世纪。”夏培拉兹说。

冰芯中的时光穿越之旅

科学家使用特殊的钻头从山口峰上钻取冰芯。这些冰芯长130米,直径约30厘米,需要一段一段地取出来。科研团队通过直升机到达目的地,脆弱的冰芯则被放置到专门设计的冷冻箱中,通过直升机运到山下。

不过2017年第二阶段的任务将更加复杂。他们将去安第斯山脉海拔6300米的利马尼山——对直升机来说太高了,因此沉重的钻头和其他设备将需要人工运输。

冰川冰是在几千年的历史中由积雪一层一层积压构成的。“奇妙之处在于你获得的冰芯里可能有一些气泡,这些气泡包含着冰芯形成时期的空气样本。”英国开放大学极地海洋学家马克·布兰登说。在冰川的深处钻取冰芯对科学家而言是一次时光穿越之旅,通过分析冰芯中的气泡,可以获知地球不同历史时期的气候状况。

夏培拉兹说:“我们获取的大部分冰芯都集中在格陵兰岛和南极,这是远远不够的,尤其是对于研究大气中历史较短的污染物和大气混合物来说。”此外,通过将高山冰芯与极地冰芯对比,科学家可以了解哪些是人类活动带来的气候变化,哪些是自然的气候变化。

“在世界上一些更温暖的地方,高山表面的积雪已经开始慢慢融化,它们会渗入下面的冰层中,带走冰层所包含的信息,所以它在抹掉我们可能从过去获取的数据。”英国南极调查所冰川学家罗伯特·穆尔范尼说。

为下一代设立的科研项目

除了放在南极,另一个选择是把冰芯储存在商业性冰库中,英国南极调查所就有570多箱冰川样本储存在英国彼得堡的一个冰库中。

在彼得堡的冰库中,冰块可以在零下20摄氏度的环境中保存,在实验室中气温可达到零下30摄氏度,但是科学家一直担忧温度不够低。穆尔范尼说:“如果储藏它的温度与原地点温度不同,冰块的完整性会随着时间推移遭到破坏。”

而且这样储存冰块的隐忧在于,冰库可能会发生故障,或者可能断电,那样储存在冰库里的就是一摊泥水,而不是冻结的历史遗产了。“我们能想到的最安全储藏方式就是放在南极。”穆尔范尼说。

夏培拉兹透露,来自意大利和瑞士的另一个科学家团队将从2016年开始在阿尔卑斯山脉其他地点获取冰芯,他们正在考虑加入南极冰芯储藏项目。“这真的是具有国际精神的科研项目,我们希望中国、美国、巴西、意大利、俄罗斯和瑞士的科学家都参与进来,任何国家只要可以获取这样的冰芯,就可以把它们运送到南极来。肯考迪娅研究站将成为长期的冰芯储藏中心。”

夏培拉兹说:“这个项目不仅仅是为了我们自己,它是为下一代人而设立的。我们这一代人需要为气候变化负责,但是气候变化带来的痛苦却要由我们的子孙承担。我们有责任向未来的科学家提供这样一个档案馆,在一切还来得及的时候。”

 
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