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看科考隊青藏高原鑽取冰芯,探尋“無字天書”的奧秘
2017-07-08 21:37:20 來源: 新華社
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  新華社拉薩7月8日電(記者 王沁鷗 薛文獻)冰川是“大自然的博物館”,也被稱為“無字天書”。近日,新華社記者隨第二次青藏高原綜合科考冰川與環境變化考察隊,前往唐古拉山龍匣宰隴巴冰川,直擊他們冰芯鑽取的艱辛過程,看冰川專家如何探尋“無字天書”的奧秘。

  冰川是地球水體的重要組成部分,猶如藍色星球上的冰雪寶藏。而冰芯,則是科學家們在冰川中自上而下鑽取的圓柱狀冰樣,其中冰封了地球環境的演化歷史,是冰川學領域的關鍵研究素材。

  “冰川是‘大自然的博物館’,甚至可被稱為‘無字天書’。”中國科學院研究員徐柏青説。徐柏青是第二次青藏高原綜合科考江湖源科考協調組組長,也是此次冰川與環境變化考察隊隊長。

  他告訴記者,在冰川中越往下,冰層形成年代越久遠。反之,越靠近表層,冰層形成的年代越近。冰川按此規律積累,年復一年從不間斷,並且在積累過程中不斷將自然環境的變化信息冰封于內。因此,在冰川中豎直鑽取一根冰芯,便如同獲得了一部自然“編年史”。

  上世紀五十年代,冰芯鑽取和研究在全球取得突破。1987年,我國在敦德冰帽成功鑽取第一根冰芯。目前,人類通過冰芯,可以追溯距今80萬年的自然環境變遷史。

  冰芯中包含了三種可作為“史料”的物質信息——冰本身、外來物質以及氣泡中包裹的氣體。其中,冰芯穩定同位素可記錄溫度變化,而積累量則能恢復降水變化。

  正因如此,在氣候變化如此牽動人們神經的今天,冰芯研究也愈發受到全球范圍的關注。

  此外,冰芯中還包含塵埃、微生物等外來物質。徐柏青説,包括超新星爆發等天文事件,都可以在冰芯內的物質中找到根據。冰芯氣泡封存了古大氣,對其進行分析,可以了解大氣成分的演化歷史。

  冰芯要到何處尋?考察隊成員,中科院青藏高原研究所博士後朱美林説:“一般而言,鑽取冰芯的位置越高、越平越好,冰層要越厚越好。”

  “地勢越平、越高,冰雪融化得越慢,且其他地方吹來的雪不會在此堆積,不會影響冰川物質積累的穩定性。”朱美林説。

  冰層越厚,則證明冰川積累時間越久,科研人員可以獲得的環境信息越豐富。

  考察隊這次原計劃在龍匣宰隴巴冰川海拔5650米處鑽取淺冰芯,以恢復過去100年,特別是近50年來,江湖源區氣候變化及對冰川、湖泊變化的影響。但入夏以來,唐古拉冰川表層積雪消融較快,雪面下隱藏的冰裂隙、冰湖、冰河,給科考隊員帶來很大危險。最後,考察隊不得不改為在5250米的冰川末端鑽取古老冰芯。

  徐柏青説,如果説鑽取頂部冰芯,是為了從今天回頭看,那麼在冰川末端打鑽,則是直接找冰川最“年長”的部分進行研究。

  “在末端作業,關鍵在于一定要打到冰川的最底部。通過原子阱等技術對這部分冰芯進行檢測,可以測定冰川的年齡。”徐柏青説,冰川最先消融的是末端最古老的部分,因此隨著冰川的持續退縮,冰川會越來越“年輕”。通過逐年觀測冰川的年齡變化,可以判斷冰川消融速度,預測它未來的命運。

  低溫是鑽探的理想環境,午夜、淩晨時分便成了鑽取冰芯的最佳工作時間。徐柏青介紹,此次鑽探的作業溫度,至少要在零下5攝氏度以下。而在冰芯鑽取的最佳月份,即四、五、十和十一月,科考隊員們經常要冒著零下二三十度的嚴寒,于傍晚向山中進發,頂風冒雪、越嶺蹚河,徒步數小時到達鑽取點。而由于冰川上和周圍區域常常車馬難行,科考隊員在野外便需變為登山隊員,必須具備良好的戶外生存技能。

  在本次鑽取末端冰芯近3小時的路途中,隊員們先後渡過了五六條冰河。在抵達冰川前,一條較深的冰河擋住去路。有人下腳不慎,水淹到了膝蓋以上。幾位只穿了徒步鞋的隊員,最後被隊友背過了河。

  而在幾天前向冰川頂端進發的過程中,一名科考隊員甚至不慎落入了積雪下的冰湖。幸虧這名隊員戶外經驗豐富,借助背包浮力接近湖邊,並用冰鎬砸向冰面,才最終成功脫險。

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【糾錯】 責任編輯: 聶晨靜
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