冰川融化破坏了重要的气候数据档案

作为“冰记忆”计划的一部分，PSI研究人员与弗里堡大学、威尼斯Ca'Foscari大学以及意大利国家研究委员会(CNR)极地科学研究所的同事一起分析了2018年钻探的冰芯，并分析了2020年，瓦莱州GrandCombin的Corbassière冰川。《自然地球科学》上发表的两组冰芯的比较表明：全球变暖至少使这座冰川无法用作气候档案。

关于过去气候和空气污染的可靠信息无法再从大康宾地块的科巴西埃冰川获得，因为高山冰川融化的速度比之前假设的要快。这一发人深省的结论是由PSI环境化学实验室负责人MargitSchwikowski和博士生、该研究的第一作者CarlaHuber领导的研究人员得出的，他们比较了锁定在每年层中的颗粒物的特征。冰。冰川对于气候研究具有无价的价值。过去时代的气候条件和大气成分都保存在冰中。因此，它们可以像树木年轮和海洋沉积物一样，作为所谓的气候研究档案。

通常，冰中颗粒结合的微量物质的量随季节变化。铵、硝酸盐和硫酸盐等物质来自空气，通过降雪沉积在冰川上：夏季浓度高，冬季浓度低，因为当空气寒冷时，从山谷升起的污染空气量较少。2018年的冰芯在初步研究中从最深14米的深度钻出，包含可追溯到2011年的沉积物，显示了这些波动，正如预期的那样。但2020年在PSI研究员TheoJenk的领导下钻探的深度达18米的岩心仅显示了上面三到四个年度层的波动。在冰层深处——即过去更远的地方——指示微量物质浓度的曲线明显变得更平坦，总量也更低。施维科夫斯基的团队在最新一期的《自然地球科学》杂志上对此进行了报道。

被融水冲走

他们对观察到的差异的解释是：2018年至2020年间，冰川融化一定非常强烈，以至于特别大量的水从地表渗入冰川，并将其所含的微量物质带到了深处。“但显然那里的水并没有再次结冰，从而浓缩了微量物质，”这位环境化学家总结道，“而是被排出并实际上将它们冲走了。”当然，这会扭曲层状内含物的特征。气候档案被毁。就好像有人闯入了图书馆，不仅弄乱了所有的书架和书籍，还偷走了很多书，还把剩下的个别单词弄混了，无法重建原文。

研究人员检查了2018年至2020年的气象数据：由于大联合山顶没有气象站，他们结合了周围气象站的数据，并推断出山上的研究区域。据此计算，冰川上的气候温暖，符合总体气候趋势，但这些年并不是极端异常值。施维科夫斯基说：“由此我们得出的结论是，这种强烈的融化并不是单一的触发因素，而是最近许多温暖年份的结果。”“似乎已经跨过了一个门槛，现在已经产生了比较强烈的效果。”

意想不到的动态

最重要的是，大康宾的例子表明，冰川融化的进展比专家们想象的更加动态。“很长一段时间以来，我们都清楚地看到冰川舌正在后退。但我们没有想到，高山冰川的补给区域也会受到如此严重的影响，即冰川补充形成的最高部分。”到目前为止，研究人员已经检查了冰中氧同位素的分布，它可以提供有关温度发展的信息，以及离子痕量化合物(如铵、硝酸盐和硫酸盐)的分布。接下来他们想要分析冰中有机物质的特征在多大程度上也受到影响。

冰记忆：南极洲的冰芯保护区

施维科夫斯基对此感兴趣的另一个原因是，她与来自世界各地的其他冰芯专家一起参与了由冰记忆基金会领导的倡议。这项研究工作的目标是在20年内从全球20个濒临灭绝的冰川中获取冰芯，并将其收集到全球气候档案中。这些岩芯被切成约一米长、直径八厘米的棒状，分别从深处取回，将永久安全地储存在南极洲意大利-法国研究站康科迪亚的冰洞中，该站由国际组织管理长期治理。南极附近平均负50摄氏度的可靠温度确保了岩心仍可用于未来的研究，即使全球变暖导致所有高山冰川在某个时候融化。这很重要，因为分析方法正在不断改进，未来几代科学家可以从冰中提取完全不同的信息。

GrandCombin冰芯应该是这20个冰川样本之一。“但我们已经意识到，在山上，不会有任何结果，”施维科夫斯基说。“正如我所说，2018年的试钻看起来仍然不错。但在2020年，我们多次遇到厚厚的固体冰层，这些冰层是在水融化和再次结冰的同时形成的。我们在17至18米深的地方遇到了这样一个特别厚的层，它位于一层非常水软的层下面。这种转变给我们带来了巨大的问题。尤其是当我们钻得更深然后将其拉出时，钻头被坚硬的冰层卡住了。我们差点失去了这个昂贵的设备。”

“由于对冰川鞍部其他部分的进一步尝试遇到了同一层、同样的困难，研究人员不得不放弃这次探险。他们实际上想钻探80米深，深入到基岩，记录冰川跨越数千年的整个档案。但这是不可能的。“我们的分析现在已经证实了这一点，”施维科夫斯基说。“到了GrandCombin，我们已经太晚了。”

与时间赛跑

令人担心的是，世界上其他尚未作为冰记忆的一部分进行采样的冰川也是如此。在阿尔卑斯山，除了项目团队于2016年首次钻探的勃朗峰海拔4,250米的ColduDôme冰川外，意大利和瑞士边境只有海拔4,450米的ColleGnifetti冰川，该冰川的海拔更高，因此比阿尔卑斯山更冷。大康宾冰川。在那里，PSI团队与冰记忆基金会的合作伙伴一起，在第二年实际上获得了签名仍然完好的冰芯。来自玻利维亚安第斯山脉的伊利马尼、俄罗斯阿尔泰山脉的别卢哈和高加索山脉的厄尔布鲁士山的核心已经获得。去年，还有斯匹次卑尔根岛和意大利利斯山口的探险活动;他们的分析仍在进行中。去年，对拥有非洲唯一重要冰体的乞力马扎罗山的考察因政治和行政问题而失败。

该项目是一场与时间的赛跑。它绝不保证一定会成功。像GrandCombin那样的挫折每年都变得越来越有可能。