一组研究人员最近发现了来自南极洲的200万年前的冰,使人们更清楚地了解了古代温室气体与气候之间的联系,并将有助于科学家了解未来的气候变化。

在今天发表在《自然》上的一篇论文中,一组科学家使用了被困在200万年前的冰中气泡中的空气来测量温室气体中二氧化碳和甲烷的水平。该小组由普林斯顿大学的John Higgins和Yuzhen Yan以及缅因大学的Andrei Kurbatov领导,包括俄勒冈州立大学的Ed Brook和加利福尼亚大学圣地亚哥分校的Jeff Severinghaus。

这是科学家第一次能够研究这么古老的冰芯。以前,最古老的完整冰芯提供的数据可追溯到80万年前。过去使用该核心和其他核心进行的研究表明,过去80万年来,大气中的二氧化碳水平与南极和全球温度直接相关。在此之前,人们对气候和二氧化碳含量之间的联系还没有很好的了解。

今天发表在《自然》杂志上的论文开始改变这种状况。

在过去的一百万年中,每十万年发生一次冰河时代,随后是温暖时期。但是在280万年前和120万年前之间,这些周期较短,大约40,000年,而冰河世纪则不太极端。

包括布鲁克在内的研究小组希望找出在那个较早时期内二氧化碳的水平如何变化,直到现在,才从海洋和陆地上的沉积物化学间接了解到二氧化碳的水平。

他们发现,二氧化碳的最高含量与最近一段时间的温暖时期的二氧化碳含量相符。但是,最低水平并未达到过去80万年冰河时期的极低浓度。

布鲁克说:“这项研究的重要结果之一是表明二氧化碳在这个较早的时期内与温度有关。”

该结论基于对冰化学的研究,该研究提供了南极洲温度变化与二氧化碳变化同时的指示。

布鲁克说:“这是理解气候科学和预测未来变化的校准模型的重要基准。”

具有200万年历史的冰芯,其冰芯来自一个名叫艾伦山(Allan Hills)的地区,该地区距离被称为麦克默多站(McMurdo Station)的美国南极研究站约130英里。在该区域的表面上发现了古代陨石,这使科学家们相信冰盖中可能存在古代冰。

在2015-16年度野外季节,具有200万年历史的冰芯被钻至200米深。钻取和回收这样的岩心需要一到两周的时间,该地区收集了几个岩心。

研究小组将在未来几天返回艾伦·希尔斯,进行另外两个月的工作。他们将收集更大量的200万年历史的冰,并寻找更老的样本。

布鲁克说:“我们不知道该地区的年龄限制。在某些地方,年龄可能要大得多。这就是我们回去的原因。超过200万年将是惊人的。”