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AI思辨日报 · Thursday · 10 min

人类燃烧化石燃料,真的让地球错过了下一次冰河期吗?

最近,一项周四发表在《科学》杂志上的研究,提出了一个听起来很大的问题:人类燃烧化石燃料,会不会让地球错过下一次冰河期?科学家没有凭空猜测,他们查看了加拿大巴芬岛上的巴恩斯冰盖,以及冰盖周围保存了几千年的岩石和植物记录。 一块“冻在基岩上”的冰盖 地球历史上会周期性地出现冰河期。科学家认为,这和地球自转、公转轨道的自然变化有关,这种变化叫米兰科维奇循环。上一次冰河期大约在1.2万年前结束。当时巨大的劳伦泰德冰盖覆盖了整个加拿大,还向南延伸到美国纽约和中西部。后来它退却,留下今天的巴恩斯冰盖,那是这片古老冰盖最后残留下来的部分之一。巴恩斯冰盖面积大约相当于美国特拉华州,位于加拿大巴芬岛。 巴恩斯冰盖和许多会流动的冰川不同,它冻在基岩上,不太会移动。这个特点让冰盖像一份“天然档案”:冰盖前进时会把苔藓等植物盖住、杀死;冰盖后退时,这些植物遗迹又会露出来。那么,为什么一块冰盖的变化,能帮助科学家理解整个地球的气候呢? 岩石和苔藓讲出的时间线 为了知道冰盖什么时候达到今天的大小,研究团队使用“暴露年代测定法”,测量冰盖边缘几米外的岩石暴露在天空下有多久。他们检测岩石表面的铍-10,这是一种岩石暴露在空气中会形成的元素。结果显示,巴恩斯冰盖大约在3600年前第一次达到现在的规模。 接着,科学家研究冰盖前方的苔藓和地衣。论文第一作者、哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的古气候学家尼古拉斯·扬解释说,冰盖后退后,苔藓会先在新露出的土地上生长;后来冰盖再次扩张,把苔藓盖住并杀死。死苔藓的痕迹被保存下来,等冰盖再次后退时又重见天日。通过这些记录,团队估计冰盖大约在2000年前开始重新变大,这可能意味着另一次冰化期正在开始。如果自然循环本来要让冰盖变大,为什么从20世纪60年代起,它反而开始缩小了呢? 从20世纪60年代开始,情况变了。历史航拍照片显示,巴恩斯冰盖没有继续扩大,而是明显后退,退离了它后来扩张到的边缘。自20世纪80年代以来,冰盖边缘平均每年后退约4米。这个时间,和人类燃烧化石燃料、碳排放快速增加的时间重合;同一时期,世界各地的许多冰也在后退。由于巴恩斯冰盖在20世纪60年代之前还在增长,这个例子显得格外明显。 “把2000年的增长反过来了” 尼古拉斯·扬说,现代的后退“逆转了2000年的净扩张”,这是一段相当长的时间。明尼苏达大学双城分校环境科学副教授安德鲁·威克特没有参与这项研究。他说,公众常问:我们造成的全球变暖,是否已经足以阻止下一次冰河期?这项研究显示,即使人类只是开始大幅增加排放,也已经让北美主要冰盖开始后退,“这很重要”。 不过,科学研究也要接受检验。达特茅斯学院地球科学教授梅雷迪思·凯利称赞研究数据“很棒”,显示了冰盖变化的清晰模式。但她也希望科学家把数据与世界其他地点比较,进一步弄清在人类造成变暖之前,地球究竟如何走向冰化期。科学家目前对“什么会启动冰盖增长”有大致了解,但具体机制仍需要更多研究。 旧争议,新证据 这项研究还碰到一段旧争议。20世纪70年代初,科学家曾在布朗大学开会,讨论下一次冰河期可能何时到来。尼古拉斯·扬说,他的两位合著者当时也参加了会议。科学家当时认为冰化期逼近,甚至给美国总统理查德·尼克松写了警告信。后来,一些否认气候变化的人把当时的媒体报道和70年代一段较冷天气,说成“全球变暖不存在”的证据。 扬说,新研究其实帮助说明,当年科学家对“可能到来的冰化期”的判断是有依据的;而今天冰盖快速后退,则给人类造成变暖增添了证据。换句话说,地球本来可能正走向另一个冰河期,但人类燃烧化石燃料带来的升温,已经改变了冰盖的方向。接下来还需要更多研究,才能弄清自然循环和人类影响到底怎样共同作用。

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最近,一项周四发表在《科学》杂志上的研究,提出了一个听起来很大的问题:人类燃烧化石燃料,会不会让地球错过下一次冰河期?科学家没有凭空猜测,他们查看了加拿大巴芬岛上的巴恩斯冰盖,以及冰盖周围保存了几千年的岩石和植物记录。

一块“冻在基岩上”的冰盖

地球历史上会周期性地出现冰河期。科学家认为,这和地球自转、公转轨道的自然变化有关,这种变化叫米兰科维奇循环。上一次冰河期大约在1.2万年前结束。当时巨大的劳伦泰德冰盖覆盖了整个加拿大,还向南延伸到美国纽约和中西部。后来它退却,留下今天的巴恩斯冰盖,那是这片古老冰盖最后残留下来的部分之一。巴恩斯冰盖面积大约相当于美国特拉华州,位于加拿大巴芬岛。

巴恩斯冰盖和许多会流动的冰川不同,它冻在基岩上,不太会移动。这个特点让冰盖像一份“天然档案”:冰盖前进时会把苔藓等植物盖住、杀死;冰盖后退时,这些植物遗迹又会露出来。那么,为什么一块冰盖的变化,能帮助科学家理解整个地球的气候呢?

岩石和苔藓讲出的时间线

为了知道冰盖什么时候达到今天的大小,研究团队使用“暴露年代测定法”,测量冰盖边缘几米外的岩石暴露在天空下有多久。他们检测岩石表面的铍-10,这是一种岩石暴露在空气中会形成的元素。结果显示,巴恩斯冰盖大约在3600年前第一次达到现在的规模。

接着,科学家研究冰盖前方的苔藓和地衣。论文第一作者、哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的古气候学家尼古拉斯·扬解释说,冰盖后退后,苔藓会先在新露出的土地上生长;后来冰盖再次扩张,把苔藓盖住并杀死。死苔藓的痕迹被保存下来,等冰盖再次后退时又重见天日。通过这些记录,团队估计冰盖大约在2000年前开始重新变大,这可能意味着另一次冰化期正在开始。如果自然循环本来要让冰盖变大,为什么从20世纪60年代起,它反而开始缩小了呢?

从20世纪60年代开始,情况变了。历史航拍照片显示,巴恩斯冰盖没有继续扩大,而是明显后退,退离了它后来扩张到的边缘。自20世纪80年代以来,冰盖边缘平均每年后退约4米。这个时间,和人类燃烧化石燃料、碳排放快速增加的时间重合;同一时期,世界各地的许多冰也在后退。由于巴恩斯冰盖在20世纪60年代之前还在增长,这个例子显得格外明显。

“把2000年的增长反过来了”

尼古拉斯·扬说,现代的后退“逆转了2000年的净扩张”,这是一段相当长的时间。明尼苏达大学双城分校环境科学副教授安德鲁·威克特没有参与这项研究。他说,公众常问:我们造成的全球变暖,是否已经足以阻止下一次冰河期?这项研究显示,即使人类只是开始大幅增加排放,也已经让北美主要冰盖开始后退,“这很重要”。

不过,科学研究也要接受检验。达特茅斯学院地球科学教授梅雷迪思·凯利称赞研究数据“很棒”,显示了冰盖变化的清晰模式。但她也希望科学家把数据与世界其他地点比较,进一步弄清在人类造成变暖之前,地球究竟如何走向冰化期。科学家目前对“什么会启动冰盖增长”有大致了解,但具体机制仍需要更多研究。

旧争议,新证据

这项研究还碰到一段旧争议。20世纪70年代初,科学家曾在布朗大学开会,讨论下一次冰河期可能何时到来。尼古拉斯·扬说,他的两位合著者当时也参加了会议。科学家当时认为冰化期逼近,甚至给美国总统理查德·尼克松写了警告信。后来,一些否认气候变化的人把当时的媒体报道和70年代一段较冷天气,说成“全球变暖不存在”的证据。

扬说,新研究其实帮助说明,当年科学家对“可能到来的冰化期”的判断是有依据的;而今天冰盖快速后退,则给人类造成变暖增添了证据。换句话说,地球本来可能正走向另一个冰河期,但人类燃烧化石燃料带来的升温,已经改变了冰盖的方向。接下来还需要更多研究,才能弄清自然循环和人类影响到底怎样共同作用。