科学家将南极洲"重力洞"追溯至7000万年的地球深处变迁

本月发布的两项研究正在重塑科学界对南极洲过去和未来的认识,将地球深处的缓慢移动力量与其巨大冰盖的命运联系起来。

研究人员已将所谓的南极"重力洞"——地球上最强的重力异常现象——的起源追溯至数千万年来发生的岩石运动,与此同时,一个国际团队从冰层下回收了一根创纪录的沉积岩芯,其中记录了横跨2300万年的气候历史。

地球深处力量与重力空洞

发表在《科学报告》期刊上的一项研究,由佛罗里达大学地球物理学家亚历山德罗·福尔特(Alessandro Forte)和巴黎地球物理研究所的彼得·格利索维奇(Petar Glišović)共同撰写,利用地震数据和计算机模型重建了南极重力空洞在7000万年间的演化过程。

研究揭示,由地表深处岩石密度变化引起的重力空洞在遥远的过去较为微弱,但在大约5000万至3000万年前逐渐增强。这一时间节点恰好与南极洲的重大气候转变相吻合,包括如今定义该大陆特征的大规模冰川作用的开始。

"如果我们能更好地理解地球内部如何塑造重力和海平面,我们就能洞察可能影响大型冰盖生长和稳定性的因素,"福尔特说道。

研究人员将他们基于物理学的重建结果与卫星捕获的引力数据进行了比较,发现两者高度吻合,验证了他们的模型。未来的工作将探索重力异常增强与南极冰盖发展之间是否存在直接的因果关系。

另外,来自SWAIS2C项目的一支由29名科学家、钻探人员和专家组成的国际团队,成功地从克拉里冰隆起(Crary Ice Rise)523米厚的冰层下提取了一根228米长的沉积物岩芯,该地点距离最近的南极基地有700公里。此前从冰盖下提取的最长沉积物岩芯长度不到10米。

"据我们所知,此前在冰盖下钻取的最长沉积物岩芯不到10米。我们超越了200米的目标,而且是在距离最近基地700公里的地方完成的——这是南极前沿科学,"宾厄姆顿大学的联合首席科学家莫莉·帕特森(Molly Patterson)说。

初步分析表明,该岩芯含有贝壳碎片和海洋生物遗骸,表明该地区曾经历过无冰开放海洋时期。这些沉积物跨越约2300万年,包括全球温度比工业化前水平高出2°C以上的时期。

沉积物岩芯已被运送至新西兰的斯科特基地，将进行详细分析，样品会分发给世界各地的SWAIS2C项目科学家。该项目德方协调人、阿尔弗雷德·韦格纳研究所的约翰·克拉格斯表示，这些发现可能有助于回答"南极西部冰盖将在何时以及在何种条件下消失"的问题。