破譯遠古氣候的八個“密鑰”

只有把現在的氣候狀況與過去的進行對比，我們才能搞清楚古今氣候究竟發生了哪些變化。科學家如何才能進行這種對比?通過什么方式才能了解過去的氣候狀況呢?其實方法有很多種，例如通過樹的年輪、沉積物等等。下面就是幾種可以破譯遠古氣候的秘密的方法。

1 樹的年輪

很多人都知道，樹的每一個年輪代表一年。不過人們不知道的是，這些同心圓隱藏著更多的信息。年輪的厚度顯示了那一年樹長了多少。如果科學家清楚什么溫度和濕度適合那種樹生長，他們就能通過年輪的厚度推測當年的氣候狀況。世界各地的古氣候學實驗室目前都在著手建立年輪數據資料庫。

2 冰芯

20世紀60年代，科學家開始從格陵蘭和南極洲采集冰芯。這些垂直向下收集的冰柱，往往包含數十萬年間慢慢積聚下來的冰。通過分析冰芯的化學成分，尤其是氧同位素，科學家就能了解有關氣溫的信息，如其中含有的氧－18(一種氧的同位素)少，則說明當時的溫度低。

不過冰芯隱含的信息還不止這些。冰層的厚度顯示了當年的積雪量，將同一地區采集的兩個冰芯進行對比，如果發現同一年的積冰厚度存在很大差別，說明這是風造成的。科學家通過冰里的小氣泡，可以獲知遠古大氣里包含什么氣體。

3 沉積物巖芯

沉積物巖芯跟冰芯一樣，是從地下收集的垂直柱體，用來獲得古氣候數據。圖中顯示的是美國華盛頓大學的科考隊在克利柏頓島所獲得的沉積物巖芯。克利柏頓島是荒蕪人煙的偏遠的太平洋小島，但該島位于熱帶輻合帶(ITCZ)，是南、北半球的風的交匯處。熱帶輻合帶沿環形路線運行，對熱帶天氣具有很大影響。

4 蛤殼

冰芯和沉積物樣本的化學組成，顯示了過去的氣候環境，比如很多年間每年的平均氣溫。不過蛤殼或許能讓科學家從中了解更多。今年3月對從冰島獲得的蛤殼進行的一項研究發現，貝殼每層里所含的氧同位素水平，與它們所在的水體溫度息息相關。該科研組發現，通過剝離每層進行分析，他們可以精確得知這些生物所在的水體在幾周內的溫度變化情況。

5 有孔蟲類

有孔蟲類的歷史可以上溯到5億年前的寒武紀時期。在世界各地的海洋里都能發現這些非常簡單的有機物，其中包括大洋的最深處——馬里亞納海溝。歷史學家還注意到，即使在埃及金字塔的石灰巖里，也能找到有孔蟲的痕跡。由于這些生物生活在很久以前，因此它們為科學家提供的歷史記錄，比其他方法所能提供的更加久遠。比如，科學家利用有孔蟲的碳和氧同位素記錄，再現了過去6500萬年間的氣候節律。

6 花粉

隨風飛揚的花粉看起來很像轉瞬‘即逝的塵埃，但其實這些粒子在自然環境下能保存很長時間，甚至在土壤里變成化石。科學家在收集到一個沉積物巖芯時，往往能在里面發現屬于不同歷史時期的花粉。由于植物要在特定溫度和氣候條件下才能生長，因此科學家通過研究這些花粉混合物，就可以確定一個時期的氣候狀況。在2009年進行的一項研究中，人們通過花粉追蹤，發現在1100年～1533年間，南美洲安第斯山脈出現一段溫暖時期，這也許解釋了印加文明為什么會在這一時期迅速擴張。

7 牡蠣

牡礪殼的化學成分記載了過去它們生活環境的氣候狀況。最近科學家通過研究牡蠣，證實美國歷史上的重要一頁——1607年詹姆斯敦殖民地在維吉尼亞成立及其所經歷的一段艱難時期。考古學家從詹姆斯敦殖民者所扔的垃圾中發現了牡蠣殼。這些已有400歲的牡蠣殼顯示，當時詹姆斯河水變得咸度很大，這說明那段時間該河缺少淡水補給，這些殖民者遇到了千年一遇的旱災。

8 紅杉樹的燒痕

與巨大的紅杉樹的壽命相比，人生只是轉瞬之間。800～1300年前，加利福尼亞的紅杉樹在靜靜地忍受著越來越干的氣候，森林大火也更加頻繁。人們之所以會知道這些，是因為那些在大火中受傷的紅杉樹目前仍頑強地活著。年輪上留下的燒痕與在這一地區發現的相同時期的木炭沉積物相符。

責任編輯 龐 云