科學熱點：北極科研，正在被疫情摧毀


圖片來源：Pixabay
Covid-19大流行帶來了一個很大程度上被忽視的後果：許多北極科考任務陷入了停擺狀態。由於旅行限製、檢疫隔離以及其他為保護因紐特原住民社區而采取的後勤措施，在地球最北區域的實地考察已經被推遲或者取消了。
東格陵蘭冰芯項目（East Greenland Ice Core Project, EGRIP）的實地考察就是受到影響的科考項目之一。自2015年以來，該項目測量了格陵蘭島上冰川的移動情況（格陵蘭島是世界最大島嶼，全島超過80%被冰雪覆蓋，也是美國前總統唐納德·特朗普領土擴張計劃的最新目標）。EastGrip是一處國際科研設施，位於格陵蘭島海拔2700米的位置，設計容納30人，但實際往往超過35人——一支國際科學家團隊在這裏研究被稱為冰流（ice stream）的快速移動中的冰川，希望了解它將如何影響未來的海平麵變化。
在格陵蘭，這一問題已經迫在眉睫：根據英國極地觀測和建模中心（Centre for Polar Observation and Modelling, CPOM）的數據，格陵蘭島的冰蓋正以每年2700億噸的速度萎縮，消融的冰借著冰流經過曲折的旅途一路流向海洋。根據美國航空航天局（NASA）的測算，如果島上的冰蓋全部融化，全球海平麵將會上升7.4米，許多沿海地區將因此被淹沒。
因為疫情關係，在2020整整一年的時間裏EGRIP的國際科學團隊都無法到達該處設施——這令科學家們感到擔憂。雖然EGRIP被設計成可以在幾年內無人化運轉，但研究人員擔心的是地下鑽探和在冰蓋內部鑿出的隧道。
這些隧道的構建使用了一種名為氣囊建造（balloon construction）的方法：先用除雪機挖掘出7米長的通道，然後用充氣的氣囊填進這個空間來塑形。當雪硬化後，將氣囊移除，就留下了隧道狀結構。現在，由於缺乏維護，隧道在層層積雪的重壓下搖搖欲墜。


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“由於雪的流動和重力作用，隧道頂部變得越來越低，可能會壓壞其中任何重要的設備。”冰川學家、EGRIP的站長Jørgen Steffensen教授解釋道，“今年，為了把越來越低的隧道頂鏟掉，營地需要做大量的地下挖掘工作用於支撐保護，而這會拖慢鑽探進度。”按照早先的計劃，工作人員原本將於2021年4月22日入駐營地，但在幾種具有高度傳染性的新冠變異毒株出現後，許多國家實施了旅行限製，導致該計劃被取消。按照新的臨時計劃，EGRIP的工作人員要在2021年6月中旬才能返回營地了。
在新冠大流行影響下,和鑽取“深冰芯”有關的大部分工作都很難執行。深冰芯是從冰蓋中提取的長圓柱狀樣本，研究人員可以從中獲取地球氣候的曆史信息。
獲取冰芯需要鑽穿格陵蘭島厚達1.5千米的冰蓋，直抵基岩。隨後科學家需要在零下35°C的冷庫中將冰芯記錄在案，然後，在科考任務位於冰蓋下方9.5米處的“科學壕溝”（science trench）內，科學家對這些冰芯進行處理，將其分段切割，對各段中的火山灰、酸堿性和冰晶特征進行一係列的探測、掃描和檢查。部分冰芯樣本會被送往世界各地的實驗室，接受進一步測量。


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在EGRIP等地進行的冰芯研究正在革新我們對於氣候曆史的認知。冰——特別是從格陵蘭等地鑽探到的古老冰體——記錄了過去的大氣條件：它包含了曆史上的氣溫變化、火山噴發、溫室氣體濃度等等許多決定環境狀況的參數。
而格陵蘭島和南極洲的冰蓋是獨一無二的。與其他冰原不同，即使在夏天它們的內部溫度也很少達到融點，一層又一層的雪堆積壓實（而非融化的雪水凍結）組成了冰體。在這個過程中，雪花之間的空氣泡就被封存在了冰裏，成為我們了解幾十萬年來地球大氣和溫室氣體信息的唯一來源。
在格陵蘭島，Steffensen和他的團隊已經記錄了60000個年際分層，而在南極洲，他們的美國同事測量了大約 45000 個分層。（EGRIP 也是有史以來第一個從冰流中鑽取冰芯的研究機構——該冰川從格陵蘭島剝離了數以噸計的冰量。）Steffensen 說：“從這兩處冰蓋提取的冰芯包含了一條信息時間軸，可以通過鑒別各個年際分層來對其進行測量。就像可以通過年輪來辨認樹木的生長過程一樣。”
撰文：ANNA FILIPOVA
翻譯：周舒義
編輯：魏瀟
引進來源：wired.com


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