冰中的气泡可用于研究几个世纪前的大气 | 科学

尼古拉斯·冈萨雷斯 (Nicolás González) 无法想象在二月中旬、暴风雪中、零下 25 度的气温下艰难行军。让他感到安慰的是，他并不是孤身一人。他身后有两名搬运工，搬运着 25 公斤的科学设备，不过这群人是由巴斯克登山家亚历克斯·特克西孔 (Alex Txikon) 带领的。他们全都前往喀喇昆仑山脉 (巴基斯坦) 的乔戈里峰大本营，距离中国边境只有几公里。不过，这位 30 岁男子的任务不是登顶，而是从其中一条长约 60 公里的巴尔托罗冰川 (Baltoro) 采集几份雪样。如果一切顺利，他就离成为巴斯克大学地质学博士更近了一步。

“在我们 2019 年冬季的探险中，该地区的降雨量是过去半个世纪以来最强的，”冈萨雷斯回忆道。尽管发生了几次意外事件，但样本还是被提取出来，研究得以开展。他解释说，他的目标是分析季节性地幔中沉淀的黑碳如何影响雪。

地球上所有拥有永久冰层的部分都是该小组研究的对象，该小组的研究重点是冰冻圈（地球表面水呈固态的部分）。冈萨雷斯还分析了蒙特佩尔迪多冰川的冰层（现在它的消失已不可避免），目前正在参与一项基于从格陵兰岛提取的“浅层”冰芯的研究，该冰芯深度约为 120 米，属于 EastGRIP 项目。

该项目在西班牙莱奥阿 (Bizkaia) 的 BC3 气候变化研究中心的一家先锋实验室进行。该设施名为 Izotzalab (冰 “冰室”在巴斯克语中意为“冰”。在这里，多达六名研究人员使用来自地球不同地方的冰，工作条件与他们在这些地方的工作条件相似。研究技术员 Patricia Muñoz 说：“通过这些按钮，我能够调节空气湿度和温度。我们通常在 -20 到 -30 度之间工作。在这里，总是有两个人在工作。有时，两个人都在室内工作；有时，一个人在这个房间里，我们从那里监控内部情况。”她解释道。

他们的日常工作受现行冷藏室法规的约束，例如，他们必须每小时休息一次。进入冷藏室前，他们要穿上特殊的防护服，并在前厅适应几分钟。

冰块被存放在塑料袋中，分布在两个温度可达零下 80 度的箱子里。从圆柱形的原石中，切割并抛光出样品以供分析。他们总共保存了大约 600 公斤，换句话说，足够“几年”使用的材料。“我们无法用金钱来衡量我们储存的冰块的价值，”穆尼奥斯坦言。然而，他很清楚，开采冰块的过程耗费了数百万美元。

塞尔吉奥·恩里克·法里亚 (Sérgio Henrique Faria) 是 Izotzalab 的负责人。他在办公室里收到《国家报》寄来的大量探险照片，然后等待项目要求从特定地点采集新样本。这位巴西裔科学家强调了冰中所含信息的重要性：“雪在沉积时会捕获所有大气化学成分。由于雪的结构是颗粒状的，因此在积聚时会形成空隙，这些空隙在层重的作用下会变成孤立的气泡。”因此，它们在压实时会保留精确的空气。

例如，在南极洲进行的研究分析了 80 万年前的大气。“现在，人们正在竞相看看哪个国家拥有 100 多万年前的冰，”法里亚说。

研究格陵兰样本的团队已成功研究了 13 万年。该团队由西班牙和日本研究人员组成。实验室负责人总结道：“空气和温度分析由日本进行，而我们专注于物理力学分析。”在这个项目中，法里亚团队的任务是“了解雪是如何被压实并转化为冰的，以便能够正确解释冰流和气候记录模型。”

冈萨雷斯补充说，通过观察雪如何变成冰，他们获得了更精确的知识：“我们可以完善对这些大气碎片的封装过程的认识。记录了大量信息，”他反思道。

目前，这个 25 平方米的实验室里有 6 名工作人员。其中两名是主任和研究技术员，其余则是科学家，他们根据工作情况轮换，有的担任博士生，有的担任实习生。实验室的资金主要来自巴斯克政府，一部分来自 BC3，也有来自西班牙政府。当被问及实验室的成本时，负责人声称对此并不知情。

阿拉斯加、喜马拉雅山、安第斯山脉或阿尔卑斯山脉的冰川融化影响了依赖其河流的社区的供水安全。对于两极，人们的担忧集中在海平面上升上。“冰的消失总是与生命、水或降水本身的循环有关，”BC3 研究员补充道。“因此，它是气候变化影响的基本指标，”他补充道。

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