盛夏探访零下23℃ 国内唯一南极冰芯库(图)

08.08.2014  10:59

科研人员全副武装查看从南极带回的冰芯。

  炎炎夏日,在浦东金桥路上的中国极地研究中心,近千根“沉睡”着的南极冰芯却透着逼人的寒气。自1992年我国首次南极科考起,由科考队员从遥远南极采集回来的全部冰芯,都被存放在零下23℃的冰库里,等待着科学家们从它们身上读取气候变化的秘密。近千卷“气候天书”如何解读?记者昨天走进了这座国内唯一的南极冰芯库。

   折返三次“挺进”冰库

  想见到冰芯,需过三道门。跨过第一道门,就感到一阵清凉。这里设有一个装满羽绒服的衣柜,想要长时间停留在冰库里,首先需要装备妥当。

  抱着体验的心态,记者一身短打走进了第二道门。这里的冷很大程度源自头顶的几个大功率风扇,频繁的空气流动加上冰库里溢出的冷气,使“冷感”提高了好几个等级。

  当中国极地研究中心极地冰川学研究室研究员安春雷缓缓打开第三道门,一种让脚无法落地的冰冻感顿时袭来。“我们还是回去穿上羽绒服吧。”安春雷建议。

  折回第一道门,穿上羽绒服后,记者又杀回了冰库。与想象中一根根冰芯整齐地排放在架子上的场景不同,这里的冰芯被打包装在纸箱里,上面标记着采集信息。冰库里,到处都是箱子,显得非常拥挤,除了错落有致的三层架子,地上也堆着不少。安春雷说,箱子一层大约能放5根冰芯,一箱能放4层,共计20根冰芯。

  在零下23℃的环境里,即便穿着羽绒服也只能坚持几分钟。几句话的工夫,寒冷和湿气已让记者的膝盖隐隐作痛。安春雷急忙拽上记者再次折返,直到穿上棉裤,记者才“全副武装”地第三次“挺进”冰库。

   冰芯一半研究一半保留

  为了取样方便,冰川学研究室就设在冰芯库的楼上。每次,科研人员解封纸箱,取出想要的冰芯后,必须在冰库里用锯子将它纵向一剖为二,剩下的一半重新放回箱子。安春雷告诉记者,这是为了给研究一个参照系,也是为了给未来的研究者保留备份。

  过去科学家常用切片的方式解读冰芯。在寒冷干燥的南极地区,每年的积雪都会被来年的新雪覆盖,从而自底部逐渐向上形成冰层,越向上年代越新。冰层中“囚禁”了许多气泡,气泡里存储着当时的大气样本。降雪少的地方,一段冰芯可能记录了百万年的“气候往事”。科学家们通过观察切片中气泡的大小,并融化切片,测量其中的稳定同位素比率,就能推算出地球当时的温度。

  然而切片法速度慢,且易被污染,现在安春雷更喜欢用一种连续融化装置来解密冰芯。在新设备中,冰芯被匀速融化,灵敏的记录仪可精确读取微粒、气泡、主要离子、稳定同位素、重金属等信息,以前需要几百克样品才能获得的数据,现在只需几毫克就能获得,且精度更高。

  安春雷说:“正如生命科学家能从一根头发丝还原出一个人的DNA,未来,我们或许能从冰芯中读出更多气候变化的规律,这也是保留备份的一个原因。

   新家”可模拟极地气候

  160平方米的冰库中,除了冰芯,还存放着从南极采集回来的陨石、土壤等研究样品,空间十分局促。眼下,中国科学家正在南极钻取长度超过3000米的深冰芯,以期还原100万至150万年前气候记录。可即便是去年取自南极冰盖之巅的3支总长11.2米的深冰芯,如今也只能“屈居”在一处过道上。

  这个建于1989年的冰芯库,原本还包括两个超低温实验室,对于某些冰芯实验来说,必须得在低温环境下才能进行。但由于我国南极事业快速发展,很快,整个冰库就被源源不断运来的样品所占据,实验室只好移居别处。

  据悉,在位于外高桥的中国极地考察国内基地专用码头附近,正在规划一个面积数倍于此的新冰芯库。在未来“新家”,冰芯经特殊材料包裹后,能直接放在架子上,方便实验人员拿取,“新家”的最低温度可达零下80℃,完全模拟极地气候。