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有證據顯示格陵蘭的冰原曾經完全融化 露出下面的凍原

2024-08-20科學

新的證據顯示,格陵蘭的冰原曾經完全融化,露出下面的凍原。這表明格陵蘭更容易受到氣候變遷的影響,海平面可能會大幅上升。新的研究首次提供了直接證據,證明格陵蘭冰原的中心而不僅僅是邊緣在最近的地質歷史時期融化了,現在冰雪覆蓋的島嶼當時是綠色苔原景觀的家園。

格陵蘭島東海岸附近長滿苔原植物的巖石景觀,類似於格陵蘭島內部巨大冰層融化後的樣子。圖片來源:約書亞-布朗

在 8 月 5 日發表在【 美國國家科學院院刊】上的這項研究中,科學家們重新檢驗了 1993 年在格陵蘭島中心提取的兩英裏深冰芯底部的幾英寸沈積物。他們驚奇地發現,土壤中含有柳木、昆蟲器官、真菌和一粒原始的罌粟種子。

佛蒙特大學的科學家保羅-比曼(Paul Bierman)說:"這些化石非常漂亮,但是,是的,我們的情況越來越糟。"這意味著人類造成的氣候變遷對格陵蘭冰蓋融化的影響。他與佛蒙特大學的研究生哈雷-馬斯特羅(Halley Mastro)和其他九位研究人員共同領導了這項新研究,

在佛蒙特大學顯微鏡下觀察 GISP2 土壤樣本中發現的柳芽鱗片、北極罌粟種子、真菌體和巖刺苔巨孢子。資料來源:Halley Mastro/佛蒙特大學

這些發現證實,格陵蘭島的冰層很可能是在過去一百萬年中的一個溫暖時期融化的,島上的綠化也是在這個時期進行的,這表明巨大的冰原比科學家們意識到的更加脆弱。

如果覆蓋島嶼中心的冰層被融化,那麽其他大部份地方也必須被融化。畢爾曼說,"而且可能有數千年之久",有足夠的時間形成土壤和生態系。

賓夕法尼亞州立大學著名氣候科學家理查德斯-伊利(Richard Alley)說:"這項新研究證實並擴充套件了大量海平面上升發生在氣候變暖的原因還不是特別極端的時候。這為我們提供了一個警示,如果我們繼續使氣候變暖,可能會造成什麽樣的破壞。"

如今,海平面每十年上升一英寸以上。比曼說:"而且上升速度越來越快。到本世紀末,海平面很可能會升高幾英尺,屆時今天的孩子們已經是祖父母了。"他說,如果不從根本上減少燃燒化石燃料釋放的溫室瓦斯,格陵蘭島的冰層在未來幾百年到幾千年內幾乎完全融化,將導致 海平面上升約 23 英尺。"看看波士頓、紐約、邁阿密、孟買,或者選擇世界上的沿海城市,再加上 20 多英尺的海平面。它就會沈入水下,海濱別墅很顯然會受到威脅。"

UVM 研究生 Halley Mastro 在顯微鏡下觀察格陵蘭島的古代植物材料。圖片來源:Joshua Brown/UVM

2016 年,哥倫比亞大學的約爾格-舍費爾(Joerg Schaefer)及其同事對同一 1993 年冰芯(稱為 GISP2)底部的巖石進行了檢測,並行表了一份當時頗具爭議的研究報告,指出當前格陵蘭冰蓋的年齡可能不超過 110 萬年;更新世(270 萬年前開始的地質時期)期間存在較長的無冰期;如果 GISP2 所在地的冰融化,那麽格陵蘭島其他地方 90% 的冰也會融化。格陵蘭島是一個堅不可摧的冰雪堡壘,數百萬年來被冰封得嚴嚴實實。

然後,在 2019 年,維吉尼亞大學的保羅-比爾曼和一個國際團隊重新研究了另一個冰芯,這個冰芯是 20 世紀 60 年代在格陵蘭海岸附近的世紀營提取的。他們驚奇地發現,冰芯底部有樹枝、種子和昆蟲的部份,這揭示了那裏的冰在 過去的41.6萬年裏已經融化。換句話說,冰雪堡壘的墻壁是在最近才倒塌的,這遠遠超出了人們的想象。

維吉尼亞大學魯賓史坦環境與自然資源學院教授、岡德環境研究所研究員比曼說:"我們在世紀營有了發現,我們就想,'嘿,GISP2 的底部是什麽?雖然已經對巖心中的冰和巖石進行了廣泛的研究,但"沒有人研究過 3 英寸的土壤,看看它是否是土壤,是否含有植物或昆蟲的殘骸,"他說。因此,他和同事們要求從科羅拉多州萊克伍德的國家科學基金會冰芯設施中的 GISP2 冰芯底部取樣。

在美國國家科學基金會的支持下,【國家科學院院刊】(PNAS)上的這項新研究證實了 2016 年提出的"脆弱的格陵蘭島"假說是正確的。這項研究加深了人們對格陵蘭島的擔憂,它表明格陵蘭島足夠溫暖,足夠長的時間內,整個苔原生態系,也許還有發育不良的樹木,在今天冰層深達兩英裏的地方建立了自己的生態系。

比爾曼說:"我們現在有直接證據表明,不僅冰層消失了,植物和昆蟲也在那裏生活。這是無可辯駁的。不必依賴於計算或模型"。

最初發現冰芯底部有完整生物物質而不僅僅是礫石和巖石的是地球科學家安德魯-凱瑞斯特(Andrew Christ)。隨後,哈雷-馬斯特羅(Halley Mastro)接過了這個箱子,並開始仔細研究這些材料。

她說:"在顯微鏡下,看起來不過是漂浮在融化的巖芯樣本表面的斑點,實際上卻是一扇通往苔原景觀的窗戶。"馬斯特羅與拉蒙特-多爾蒂地球觀測站(Lamont-Doherty Earth Observatory)的大型化石專家、新研究報告的共同作者多蘿西-皮特(Dorothy Peteet)合作,辨認出了穗苔的孢子、幼柳的芽鱗、昆蟲的復眼,"然後我們發現了北極罌粟,只有一粒種子,這是一種非常善於適應寒冷的小花。它讓我們知道格陵蘭的冰融化了,有了土壤,因為罌粟不會生長在數英裏厚的冰層之上。"

編譯自/ScitechDaily