冰芯揭示气候冲击波:解开“气候打嗝”之谜

在近代地质历史的整个第四纪时期，冰河时代和温暖间隔的周期交替出现。科学家可以通过分析气候记录的组成来了解过去的气候变化。具体来说，对于大约10万年前的最后一个冰河时代，来自格陵兰岛的冰芯样本特别有价值，为当时的气候数据提供了详细的见解。

例如，格陵兰冰芯显示温度反复快速上升。“我们谈论的是欧洲在 5 到 10 年内平均在 30 到 40 年内上升 40 度。尼安德特人在其一生中平均温度会升高几度，“巴塞尔大学第四纪地质学教授Dominik Fleitmann教授解释说。他将这种现象称为“气候问题”。

这些Dansgaard-Oeschger事件在最后一个冰河期有据可查，但格陵兰岛的气候记录只涵盖了过去12万年。因此，以前尚不清楚这些Dansgaard-Oeschger事件是否也发生在135,000至190,000年前的倒数第二个冰期。弗莱特曼研究小组的博士候选人弗雷德里克·赫尔德（Frederick Held）能够使用对石笋的同位素测量来证明Dansgaard-Oeschger事件也发生在倒数第二个冰期。他是该研究的主要作者，该研究发表在科学期刊《自然通讯》上。

北大西洋是变革的源泉

所检查的石笋起源于土耳其的索富拉尔洞穴，该洞穴位于一个对气候变化非常敏感的地区。因此，研究人员将其称为关键区域，因为它受到北大西洋风的影响，而黑海距离酒店仅几公里。“我们使用石笋中的同位素组成来确定它们形成的水分来源——黑海、地中海和北大西洋，”弗雷德里克·赫尔德解释说。

对Sofular洞穴的石笋进行的评估首次证明，Dansgaard-Oeschger事件也发生在倒数第二个冰期。“以前不知道这些相对短暂的温度事件是否真的发生在早期的冰川时期，”赫尔德说。然而，它们在倒数第二个冰期的发生频率低于上一个冰期：“温度峰值彼此相距两倍，这意味着它们之间有更长的冷相。

这些温度波动起源于北大西洋，因为海洋环流是全球热量的传送带，有时更强，有时更弱。“例如，环流会影响大气和海洋之间的热交换，这反过来又会影响北半球的热量平衡以及气流和降雨，”赫尔德解释说。他指出，减弱的环流也减少了海洋从大气中吸收的二氧化碳的数量。

这些洋流在倒数第二个冰期与最后一个冰期不同，这解释了Dansgaard-Oeschger事件之间的不同间隔。这表明并非所有的冰期都是一样的，也不是所有的温暖期都是一样的。

研究人员将石笋的数据与海洋沉积物岩芯进行了比较，海洋沉积物岩芯也充当了自然气候档案。拼图中的碎片越多，所发生事件的画面就越准确，反馈机制可以更精确地捕获。

更好地理解机制

看看最近两个冰河期，很明显气候变化的速度有多快。“气候变化推动了新的生态系统的发展，”多米尼克·弗莱特曼说。“我们的梦想是为过去60万到70万年创建一个连续的数据集，并缩小我们知识中的任何差距。

这些评估有助于我们更好地了解地球，了解哪些因素导致气候突然波动，可以观察到哪些趋势，以及海洋环流模式如何以及在什么条件下发生变化。

当前的气候模型可以使用过去的数据进行测试。“建立的模式可以帮助气候研究人员进一步改进他们的模型，从而完善对未来趋势的假设，”弗莱特曼解释说。

地质学家还希望通过额外的分析来澄清任何悬而未决的问题。“例如，我们还不知道温度升高是周期性的还是随机的，换句话说是随机的。博士生弗雷德里克·赫尔德（Frederick Held）补充说：“到目前为止，我们已经能够描述这些趋势，但如果我们能够建立一个绝对温度值，那就太好了。