一個多世紀(jì)前，在探索未知的驅(qū)使下，多國探險家奔赴地球最南端，書寫了極地探險史上的壯舉。如今，南極洲正在上演一場新“競賽”，而這次是為了破解人類面臨的最嚴(yán)峻威脅之一——?dú)夂蛭C(jī)。

大約在距今120萬至80萬年時，地球氣候發(fā)生了一次劇變。在那之前，地球大約每4.1萬年會經(jīng)歷一次冰川期；但在那以后，在某種未知因素的作用下，地球冰川期的周期變?yōu)槊?0萬年一次。這場“中更新世氣候轉(zhuǎn)型”為何發(fā)生，一直無人知曉。但在溫室氣體濃度持續(xù)攀升的今天，破解這個遠(yuǎn)古時代的轉(zhuǎn)折之謎，對于預(yù)測未來氣候變化具有至關(guān)重要的意義。

科學(xué)界推測，南極或許潛藏著解謎的線索。地球上唯有極地附近的古老冰層完整留存了大氣二氧化碳濃度與氣溫變化的歷史數(shù)據(jù)。據(jù)悉，現(xiàn)存最古老的連續(xù)層狀冰層，位于南極東部一片海拔3300米的冰原，它形成于約200萬年前。

目前，澳大利亞、歐洲、日本和美國的研究團(tuán)隊已分別啟動冰芯鉆探工作，韓國研究者以及中俄聯(lián)合科考隊也在勘探潛在鉆探點(diǎn)，計劃在未來幾年進(jìn)行鉆探。在這些隊伍里，歐洲聯(lián)合項目“超越EPICA”的進(jìn)度暫時領(lǐng)先：今年1月，他們在南極東部冰原的“小穹頂C”區(qū)域，鉆透了2.8公里厚的冰層，抵達(dá)基巖。科考隊推測，目前獲得的部分冰芯樣本約有120萬年歷史——或者說保存著120萬年來的空氣樣品。

澳大利亞團(tuán)隊原本計劃于今年夏天在“小穹頂C”啟動鉆探，但最新雷達(dá)數(shù)據(jù)顯示，在歐洲鉆探點(diǎn)北方50公里處的“北穹頂C”，可能埋藏著更古老、可追溯到200萬年前的冰層。于是，盡管原鉆探點(diǎn)附近已經(jīng)建好了營地，但他們決定轉(zhuǎn)戰(zhàn)新址。要知道，在南極內(nèi)陸，轉(zhuǎn)移鉆探點(diǎn)絕非易事：這里天氣極為惡劣，每年適宜鉆探的窗口期僅一到兩個月。

今年1月，澳大利亞團(tuán)隊在“北穹頂C”重新搭建了營地，完成了150米的鉆探試驗；為明年開展深層鉆探部署了全套設(shè)備。據(jù)澳大利亞南極計劃負(fù)責(zé)人喬爾·佩德羅透露，要鉆透剩余3公里冰層抵達(dá)基巖，可能得等到2029年的南極夏季。

從距離工作區(qū)最近的永久科考站“凱西站”出發(fā)，僅需6小時飛行，即可抵達(dá)澳大利亞塔斯馬尼亞州的霍巴特。因此，澳大利亞團(tuán)隊已將獲取的冰芯運(yùn)回本土，計劃在未來數(shù)月啟動分析。而歐洲團(tuán)隊則不愿冒險走空運(yùn)，因為這會讓古老冰芯經(jīng)過多個海關(guān)站點(diǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)。目前，他們正焦急地等待以海運(yùn)方式將冰芯運(yùn)往意大利。

意大利威尼斯卡福斯卡里大學(xué)的卡洛·巴爾班特坦言，自己常常因為擔(dān)心冰芯在運(yùn)輸途中可能遭遇各種意外而夜不能寐。他透露，即便明年4月底冰芯能安全送達(dá)實驗室，團(tuán)隊仍需至少兩個月的準(zhǔn)備，才能正式啟動分析工作，“先確定這些冰芯的年齡，才能進(jìn)一步通過分析重建歷史上的氣溫變化。”他的團(tuán)隊計劃系統(tǒng)性檢測冰芯中的水分子同位素組成、化學(xué)成分以及被封存其中的氣體成分。

讓科學(xué)家們最頭疼的難題，可能還藏在基巖上方、冰層最深處。通常，這最深的幾百米可能會形成一種被科學(xué)家稱為“停滯冰”的冰層結(jié)構(gòu)——相對于持續(xù)移動的淺層冰蓋，最深部的冰層似乎是停滯的。“這些底層冰層經(jīng)過數(shù)百萬年的地質(zhì)活動影響，層理結(jié)構(gòu)已完全消失，最古老的連續(xù)記錄可能無法保存在冰層底部。”巴爾班特解釋說。

值得欣慰的是，佩德羅帶來了好消息：經(jīng)過雷達(dá)探測，“北穹頂C”區(qū)域并不存在“停滯冰層”。由此，研究團(tuán)隊對該區(qū)域重新寄予厚望。

在巴爾班特和他的團(tuán)隊看來，解讀古老冰層中封存的氣候密碼，是人類探尋未來氣候走向的最佳途徑?！斑@是在極端惡劣環(huán)境下實施的宏大工程，也是我20年來夢寐以求的科研突破?！卑蜖柊嗵貏忧榈卣f，“這個項目規(guī)模空前，堪比太空探索。”

不過他也表示，在這場尋找最古老冰層的“南極競賽”中，即便是澳大利亞團(tuán)隊率先撞線，他也會為此感到振奮而非失落，“這是為了推動科學(xué)發(fā)展，而非爭奪國家或個人榮譽(yù)。”

原標(biāo)題：《中美歐澳上演“南極冰芯爭奪戰(zhàn)”，爭先破譯未來氣候密碼》

欄目主編：許琦敏

本文作者：文匯報 金奕伶/編譯

題圖來源：新華社