冰芯會記住這次新冠狀病毒的爆發?

2020-06-24 曹建西

哥倫比亞大學最近有篇文章稱冰芯也許會記錄下人類歷史上的這一特殊事件。

冰芯中,已經記錄下了人類歷史上過去發生過的許多事情,包括火山爆發,其他病毒大流行,古代文明和人為因素引起的氣候變化。

冰芯會記住這次新冠狀病毒的爆發?

這段冰芯裡的一層黑色火山灰記錄了西南極2.1萬年前的一次火山爆發。

大氣風將空氣和其中的一些微粒帶到冰川上空,通過降雪的形式被密封在冰層中。科學家通過在冰川上往地下鑽探,就可以提取出包含這些空氣和顆粒的冰芯,它們是分析隨時間變化的空氣的媒介。

俄亥俄州立大學伯德極地與氣候研究中心的古氣候學家Roxana Sierra-Hernandez說:」冰芯確實可以以某種方式再現很久以前的大氣,使得我們可以穿越時光回到過去去了解那時的環境。例如,通過對冰芯中相應時期的鉛含量的測量,冰川學家發現在黑死病期間,由於煤礦工人的死亡,很多煤礦的廢棄,以及隨後人口的減少,造成了燒煤引起的空氣中的鉛含量顯著減少。

因此,未來的人們也可能通過分析當今這段時期形成的冰川,觀察到在冠狀病毒大流行期間,空氣汙染物急劇下降,溫室氣體排放減少以及大氣成分的其他變化。隨著飛機、火車和汽車的停運,已經在很多地方觀測到了二氧化氮排放的減少。

氮氧化物(NOx)是一組與車輛尾氣排放有關的溫室氣體。在空氣中,氮氧化物轉化為硝酸鹽,然後沉積在諸如冰川之類的表面上。華盛頓大學大氣科學家貝基·亞歷山大(Becky Alexander)說,「我們認為人類活動是氮氧化物排放的主要來源,因此我們能夠在冰川和冰芯中看到它們顯著的變化。在城市中已經看到了它們的下降,所以我們可以預期冰川中的硝酸鹽濃度也會下降。」

許多城市的空氣顆粒汙染物也減少了,特別是PM 2.5——工業生產,車輛和化石燃料燃燒(例如,灰塵,灰燼和菸灰,黑碳)所排放的顆粒物。在封城最嚴重的時候,印度德裡的PM 2.5降低了60%,加利福尼亞州洛杉磯降低了31%。據伯德中心的冰川學家Sierra-Hernandez和Paolo Gabrielli說,這些都能在冰層中反映出來。

但是,對於冠狀病毒大流行時期的冰川到底將記錄什麼,沒有唯一的答案。首先,不同地區的冰川可能會表現出不同的變化,比如反映中國排放量的冰川可能表明煤炭排放量減少,而反映美國排放量的冰川可能表明石油和其他液體燃料排放量的減少。塞拉-赫爾南德斯說:「如果我們能夠在西藏,格陵蘭島,喜馬拉雅山研究同一時期的冰川,將會看到這些差異。」

冰芯會記住這次新冠狀病毒的爆發?

一段山嶽冰川裡取出來的冰芯。

其次,冰川記錄只能代表一段時間內的平均值,無法真正獲取一個快速變化的峰值。比如儘管預計到2020年全球二氧化碳排放量將比2019年的平均水平減少4-7%,但冰川很可能沒有這種變化的證據,甚至仍將顯示二氧化碳水平在上升。

儘管冰川是氣候科學家們的寶庫,但地球上很多冰川正在萎縮。加布裡埃利說:「融冰正在極大地影響冰川記錄當前環境和氣候變化的能力,冰川通過提供古老的大氣數據為人類服務的能力已經受到損害。」我們需要注重全球變暖的問題。

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    敦德冰芯初始定年結果為距冰芯底部5 m處對應40 ka,冰芯底部(即冰-巖界面)的年代超過100 ka,但後來採自靠近冰-巖界面的一個冰芯樣品的14C測年結果為6.24±0.33 ka,表明其年代可能僅囿於全新世時間尺度內。此後鑽取的達索普冰芯、普若崗日冰芯、東絨布冰芯和崇測冰芯的年代範圍也僅囿於全新世(圖1)。
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