1900万年前，在一个被称为中新世早期的时期，南极洲巨大的冰盖迅速而反复地增长和消退。中新世被广泛认为是下个世纪地球气候的潜在模拟，如果人类继续保持目前的碳排放轨迹。
确定南极洲主要冰盖在中新世早期的行为方式和原因，有助于了解冰盖在变暖气候下的行为。这些冰原锁住的水量相当于海平面上升50多米，并影响影响海洋食物网和区域气候的洋流。它们的命运对地球上几乎所有地方的生命都有着深远的影响。
在数百万年的时间里，南极洲冰盖的波动与地球在轨道上的自然振荡有规律地增长和减少，威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员和他们在世界各地的合作者发现了证据，表明南极洲冰盖在中新世时期的增长和缩小比以前所知的要频繁。
最近发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的这项新证据表明，在大约1920万到1880万年前，冰盖在几千年的周期内多次增长和消退。这比地球轨道和旋转轴的周期性变化(称为米兰科维奇周期)所能解释的要快得多，米兰科维奇周期通常进展缓慢，在数万年或数十万年的时间里改变着地球的气候和冰盖。
“我们对南极冰盖快速波动的观察提出了一个有趣的问题，那就是导致这种变化的原因，”威斯康星大学麦迪逊分校2022届博士研究生尼克·沙利文(Nick Sullivan)说，他领导了论文研究的分析。
这项研究为了解冰盖过去的行为提供了一个前所未有的窗口，它依赖于南极钻探项目(ANDRILL)保存完好的沉积物记录。该项目是一项国际科学合作，旨在通过从南极海底数百米以下钻探的沉积物和岩石来收集过去气候条件的证据。
2006年和2007年，在南极洲海岸附近的麦克默多海峡钻探时，发现了靠近冰盖中新世的详细沉积物记录。麦克默多海峡受到南极洲两个大冰盖的影响。
“我们可以清楚地看到长期气候周期对我们在2007年恢复的岩石和沉积物岩心的冰盖范围的影响，但我们最初的观察不够详细，无法探测到短期变化，”合著者理查德·利维说，他是惠灵顿维多利亚大学的教授，也是新西兰公共研究机构GNS科学的首席科学家。
沙利文领导的最新分析现在允许科学家“记录过去冰盖变化的时间尺度短至五个世纪左右，”威斯康星大学麦迪逊分校地球科学教授斯蒂芬·迈耶斯(Stephen Meyers)说，他在沙利文的分析中与他一起工作。
事实上，迈耶斯称它是一份非凡的档案。
这是因为它含有小块的砾石，这些砾石是冰山脱离冰盖后漂流到海底的。海洋沉积物中沙砾的数量记录了冰盖的变化，例如当冰盖的边缘靠近或远离海底的特定部分时。
在测试沉积物中米兰科维奇旋回的证据时，沙利文发现了砾石丰度的变化，表明附近的冰盖以短至1200年的周期性间隔前进和后退。
目前还不清楚是什么触发了冰盖在这些地质上频繁的间隔内前进和后退，但研究小组根据之前对冰盖的研究提出了几个潜在的原因。
一种观点认为，随着时间的推移，冰盖变得更陡峭，头重脚轻，导致它们坍塌。另一种说法是，当厚厚的冰盖在崎岖的地形上移动时，摩擦产生的热量暂时加速了它们的速度。
沙利文说:“很可能有多种机制在相互作用，”包括当地气候和海洋的变化。
随着地球持续变暖，世界各地的科学家正在努力更好地了解地球轨道之外控制冰盖行为的许多因素。中新世早期与今天的世界并不完全相似，但新的研究表明，如果由于人为温室气体排放导致二氧化碳水平和温度继续上升，南极洲的冰盖可能在未来几个世纪迅速而意外地发生变化。
“长期以来，人们一直认为南极洲的冰盖在很长一段时间内保持巨大而稳定。但我们越仔细观察，就越能意识到冰盖对环境变化有多敏感。”“当我们考虑到我们需要适应由地球冰盖融化和退缩驱动的未来海平面上升的速度时，这种洞察力是关键。”
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希望本篇文章《南极古冰揭示地球未来的变迁之路》能对你有所帮助！
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