美国科罗拉多矿业大学团队南极钻探研究冰盖历史

科罗拉多矿业学院的研究人员作为国际科研团队的一员，在南极冰原上建立起一处偏远营地，旨在钻取泥岩与岩石样本。这些样本对揭示全球变暖背景下西南极冰盖的未来命运具有关键意义。

地质学与地质工程学助理教授瑞安·文图里，是“西南极冰盖对2℃升温的敏感性”（SWAIS2C）项目的科学团队成员之一。该项目是一项汇聚了来自新西兰、美国、德国、澳大利亚、意大利、日本、西班牙、韩国、荷兰及英国等十个国家、超过120名科学家的重大国际合作计划。

一支由29人组成的“冰上”工作队——包括科学家、钻探人员、工程师及极地现场专家，已于近期启动该项目的第三次勘探任务。团队成员之一文图里教授参与其中，他们计划从罗斯冰架下方的克雷里冰隆基岩中，钻取深度达200米的沉积物岩芯。这些岩芯是由泥岩和岩石构成的圆柱状序列样本，将为了解冰盖历史提供直接材料。

“我们从克雷里冰隆下方获取的沉积物，其地球化学特征将帮助我们构建罗斯冰架与西南极冰盖的长期变化视角，超越现有观测记录的时间范围，”文图里表示，“能作为现场团队的一员参与这项研究，我深感荣幸。”

广阔的西南极冰盖若完全消融，预计将使全球海平面上升4至5米。该冰盖的一侧由罗斯冰架支撑——这是全球最大的浮冰体，其作用犹如一道屏障，减缓冰川与冰流向海洋的移动速度。

随着全球气候持续变暖，罗斯冰架正日益脆弱。然而，气温具体升高至何种程度将导致冰架发生不可逆的融化，进而引发西南极冰盖的全面消融，仍是当前科学界尚未明晰的关键问题。

此次冰上团队的核心挑战，正是从地质记录中寻找过去气候临界点的直接证据。研究团队预期，这些岩芯中包含的沉积层可追溯至过去2300万年，其中记录着地球历史上气温显著高于当今的多个时期。

科学家们将在沉积物中搜寻微小的海洋藻类微体化石。这类生物需依赖光合作用生存，它们的存在即表明历史上该区域曾出现开阔海洋环境，意味着罗斯冰架发生过显著后退。

“我们将通过对样本的环境数据分析，重建罗斯冰架在历史暖期的响应模式。这些古老记录有助于更清晰地揭示：究竟多高的温度会触发西南极冰盖的后撤，并导致显著的海平面上升。”宾夕法尼亚州立大学的SWAIS2C项目共同首席科学家莫莉·帕特森解释道。

迄今为止，尚未有团队能在距离基地如此遥远、且如此接近西南极冰盖核心的区域，成功获取如此深度的沉积岩芯。SWAIS2C团队在前两个南极夏季曾尝试在KIS3地点（距离克雷里冰隆约260公里）进行钻探，但由于定制钻探系统出现技术故障，两次尝试均未达成目标。

克雷里冰隆是罗斯冰架的一个关键“锚定点”，该处海床隆起与冰架底部相接，对冰架起到固定作用，阻碍冰体向大陆方向流动。研究人员将通过沉积物分析，解读冰隆的近代演化史及其在稳定冰架中扮演的角色。已有迹象表明，该地点冰层上一次接触海床可能发生在约1100年前。

“这是南极科学探索的前沿。我们所尝试的工作，无论在工程实施还是后勤保障上都极为复杂、充满挑战，同时也代表着全球领先的科学追求。在前两个季度的努力中，我们已取得重大阶段性进展，并对钻探系统进行了多项改进，以确保本季任务取得成功。”项目共同首席科学家胡·霍根表示。他同时任职于新西兰惠灵顿维多利亚大学与瑞士苏黎世联邦理工学院。


极地远征：冰原行车与雪地宿营
深入远离基地的偏远区域进行钻探，需要运送大量设备，不仅包括钻探装置，还需携带全套营地建设物资。今年11月8日，一支六人组成的新西兰南极穿越团队从斯科特基地出发，驾驶着由极地专用雪地车牵引的车队，载满燃料、科研设备、钻探器械及足够维持营地八周运转的补给物资，开启了长达1100公里的罗斯冰架穿越之旅。途中，他们借助探地雷达探测并规避冰隙隐患。

抵达克雷里冰隆后，先遣队在冰面上修筑了一条“滑雪起降道”，供装备滑橇的飞机起降，使钻探队员与科学家得以飞抵此处（直线航程700公里）。整个团队将在雪地帐篷中驻扎，并实行全天候轮班工作，以最大限度利用在这处难抵之地有限的作业时间。

在冰上工作期间，文图里将负责采集冰芯样本，进行微生物学及孔隙水地球化学分析。这项研究将帮助SWAIS2C团队评估现今与历史时期生活在冰下的微生物群落特征，并阐释这些群落在生物地球化学循环中的作用。

除现场工作外，文图里对利用团队获取的沉积物重建近几千年冰川演变历史抱有特别的研究兴趣。若想进一步了解其团队在该领域的相关研究，可参阅“年代测定与速率实验室”的相关成果介绍。