冰芯解碼

地球的南北兩極以及高山頂部氣溫很低。在漫長(zhǎng)的時(shí)間里，積雪不斷地累積成了厚厚的冰層。這些古老的冰塊就像琥珀一樣，封存著地球形成初期的火山灰塵、恐龍時(shí)代的雨水、原始的古細(xì)菌、冰川時(shí)期的痕跡以及引起全球變暖的氣體……是不是很奇妙？不過，這些珍貴的冰塊可不能吃哦，小心一口吞下去了幾百萬(wàn)年前的秘密！

鉆取冰芯

地球上最寒冷的地區(qū)都覆蓋著面積巨大的古老冰層，該挖哪一塊呢？其實(shí)，只要在冰層上鉆洞，取出里面的冰芯。這樣“冰塊化石”的每一層我們就都取到了！

鉆取淺層的冰芯使用簡(jiǎn)單手動(dòng)的鉆頭即可，它是一個(gè)圓柱形筒狀鉆頭。當(dāng)把鉆頭旋轉(zhuǎn)插入冰層中時(shí)，中空的部分就充滿了冰，鉆頭的長(zhǎng)度決定了冰芯的長(zhǎng)度。如果要鉆取更深層的冰芯，就需要用大型的鉆冰設(shè)備。深層的冰塊雖然堅(jiān)硬，但容易折斷，冰層內(nèi)部也可能有斷層，想要順利鉆出完整的冰芯非常困難。目前，最長(zhǎng)的冰芯來自南極洲和格陵蘭島，長(zhǎng)度已超過3千米。

在鉆取冰芯時(shí)，還要避免污染，比如粘上了來自機(jī)器上的潤(rùn)滑油、灰塵等。這樣的冰芯必須丟棄，因?yàn)榧词故且稽c(diǎn)點(diǎn)的污染，都會(huì)影響科學(xué)研究的數(shù)據(jù)。冰芯鉆出后，需要小心地取出，掃去它表面的碎屑，按照一定長(zhǎng)度截取并記錄，再仔細(xì)地包裹起來才算收集完成。

冰芯的年齡

古老的冰層是由積雪長(zhǎng)年堆積、擠壓而成的，越上層的冰越年輕。積雪隨著溫度變化而不同，夏季溫度較高，雪粒粗而且疏松；冬季溫度較低，雪粒細(xì)致緊密。季節(jié)的變化使每年的積雪都形成了一條鮮明的分界線，這在冰層上也有著明顯的紋路，就像樹木的年輪一樣。由于更深的冰層承受了更大的壓力，所以只有地面以下90厘米的冰能看出紋路，這么厚的冰層大概需要堆積500年。

更深層的冰芯有多老很難用肉眼看出來，科學(xué)家需要利用考古學(xué)上常用的“同位素定年法”來計(jì)算出冰芯的年齡。目前，最古老的冰芯已有150萬(wàn)年啦！

解讀冰芯密碼

古老的天氣預(yù)報(bào)

根據(jù)各年冰層的厚度，我們可以知道過去的某一年，這里下過多少雪。但實(shí)際上，必須選取風(fēng)速很小的地區(qū)（比如南極的內(nèi)陸地區(qū)）所采集的冰芯樣本，因?yàn)轱L(fēng)吹動(dòng)積雪會(huì)造成降水?dāng)?shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

北極的溫度變化

通過對(duì)冰芯的研究，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在14000年前的冰期結(jié)束后，北極曾經(jīng)變得溫暖，但在這之后溫度也有起伏變化。公元800年到1300年間，北極又暖和起來了。在冰芯氣泡中，二氧化碳的含量明顯增多，顯然是人類的活動(dòng)導(dǎo)致北極又出現(xiàn)了溫暖期。

二氧化碳創(chuàng)紀(jì)錄

科學(xué)家在古代冰川中尋找冰封在其中的微小氣泡，然后融化冰塊，小心翼翼地收集這些氣體，并分析其中的化學(xué)成分。利用這個(gè)方法，可以獲得過去近100萬(wàn)年的地球大氣數(shù)據(jù)。對(duì)照歷史資料，人們驚呆了！目前大氣中的二氧化碳含量已經(jīng)越來越多，達(dá)到了人類歷史上前所未見的最高值！

通古斯大爆炸新證據(jù)

通古斯大爆炸是1908年發(fā)生在俄羅斯西伯利亞通古斯河附近的一次神秘的大爆炸，超過兩千多平方千米內(nèi)的八千萬(wàn)棵樹被焚毀倒下，是世界著名的未解之謎。此后，關(guān)于爆炸產(chǎn)生的原因有隕石撞擊、核爆炸、外星飛船、彗星撞擊等多種猜測(cè)。格陵蘭島的冰芯中發(fā)現(xiàn)，通古斯事件后的冰中含有很多的銨（一種含氮的化合物），這表明最有可能是彗星引起的爆炸。因?yàn)橹挥绣缧亲矒舢a(chǎn)生的沖擊波、熱量和壓力會(huì)使空氣中的氮?dú)夂湾缧抢锏臍浒l(fā)生化學(xué)反應(yīng)，才能生成銨。一部分銨隨著雪花飄散到其他地區(qū)，并封凍在冰層中。

從未記載過的火山爆發(fā)

火山噴發(fā)時(shí)也會(huì)同時(shí)噴出二氧化硫，它們會(huì)轉(zhuǎn)化為酸雨落回地面。通過檢測(cè)冰芯中酸濃度的變化，我們可以發(fā)現(xiàn)古代火山噴發(fā)的證據(jù)?？茖W(xué)家分析了過去10000年內(nèi)形成的冰芯，找到了幾次大規(guī)模的火山噴發(fā)跡象。在公元1258年，應(yīng)該有一次超級(jí)火山大爆發(fā)，其威力是1883年喀拉喀托火山爆發(fā)的8倍，1815年坦博拉火山爆發(fā)的兩倍。但如此威力巨大的火山爆發(fā)卻從未被記載過。

極端環(huán)境生命極限

南極維達(dá)湖下黑暗冰冷，而且無(wú)氧，冰層中的鹽水與外界環(huán)境至少隔離了2800年，幾乎是生命的禁地！科學(xué)家成功鉆出了來自這里的冰芯，居然發(fā)現(xiàn)了一個(gè)活躍的古細(xì)菌群落，讓我們不由得贊嘆生命的奇跡！也許在環(huán)境惡劣的外星，也存在生命！