朱莉·布里格姆-格雷特：气候变化的奥秘

2009年，朱莉·布里格姆-格雷特（Julie Brigham-Grette）前往偏远的埃利格格特根湖（Lake El'gygytgyn）进行钻芯考察，取得突破性进展。其为地球轨道变化造成古代全球变暖提供了确凿证据，也为人类活动敲响了警钟。以下长篇访谈摘录有力地说明了这一点：

这次考察成果丰硕。4月份第3周的某天，我们钻到了基岩，获得了36亿年的气候变化记录，接着，我们再向下深钻了200米，抵达了陨石撞击层。很久之前，陨石在此处撞击了火山，从没人见过这种样本。

考察结果可总结成以下几个要点。首先，我们发现，在360万—220万年前的上新世[15]非常暖和，比现在暖和多了，这并不奇怪，因为二氧化碳的浓度和现在差不多，那里出现了铁杉、胡桃树等植物化石，这些树木是“上新世到更新世出现巨型动物”的证据。很明显，当时二氧化碳浓度过高，导致北极十分温暖。而人类现在的排放活动会导致相同结果。我们也可从中看出，在那个时期，二氧化碳浓度大约达到百万分之四百，格陵兰岛没有冰原，整个北极被森林覆盖，而且，部分时候，西南极洲冰原也会消失。当时全球海平面很高，整个地球都很温暖。我们看到了第一个大冰期之前的过渡阶段，了解到北极如何从森林带演变成如今的冻土带。

第二个要点仍然相当惊人，我们记录了过去280万年内17个气候异常温暖的时期，它们被称为超级间冰期，从最近的几个超级间冰期来看，其并非由二氧化碳所造成。南极洲的冰芯显示，至少在过去的80万年里，二氧化碳浓度并不一定高。所以我们有证据证明超级间冰期需要更多的解释。我们分别于2011年、2013年在《科学》杂志上发表了两篇论文，〔123〕记录了当时温暖的气候，以及这17个超级间冰期。

有几个超级间冰期引起了全世界的兴趣。此前，从未有人在北极发现过它们。我们现有的地质记录大约有20万或30万年，但我们确实没有任何证据可以表明，气候在不断演变。与海洋完整的地质记录不同，陆地地质年代记录零碎而分散。

2009年我们钻探时，发生了另外一件事，南极钻探计划（Antarctic Drilling Program，ANDRILL）公布了他们从罗斯冰架下提取的冰芯结果。因此，他们能够记录下西南极洲冰原出现和消失的时间。对科学界来说，这项工作意义非凡，人们突然清楚地发现，西南极洲冰原并不稳定。科学界曾认为，700万年来，西南极洲一直很稳定，从未变小，现在看来，这个假设并不正确，南极钻探计划成果提供了不同的解释。

快进到今天：我们与所带的研究生一起工作，提出了米兰科维奇理论，其解释了更新世[16]为何会有超级间冰期，毕竟当时的二氧化碳浓度还不如现在高。尽管成因很复杂，但事实证明，受引力影响，地球公转轨道变化、地球自转倾斜度，以及近远日点（即偏心率、黄赤交角、岁差）共同导致了南北半球夏季太阳日辐射量变化。也就是说，当偏心率为零，地轴倾斜度达到最高，两个半球就会连成一条直线，气候也会变得同步起来……所以，当两极突然同步，其夏季就会同时到来。我们认为，当两个半球同步，超级间冰期就会出现，并导致南极地区一直处于间冰期模式。南半球若长期处于间冰期，西南极洲冰原就会消失。当地轴倾斜度很高时，南北半球排成直线，地球会进入异常温暖的超级间冰期。当然，这只是一个我们仍在努力研究的理论。

地球这段历史告诉我们，格陵兰冰原极易受到气候影响，其出现与消失比我们以为的更容易、更频繁，西南极洲冰原也同样如此（基于南极钻探计划结果）。现在虽然不是超级间冰期，但大气中二氧化碳浓度已经超过百万分之四百，全球气温不断上升，气候正朝着300万年前的上新世时期变化。二氧化碳成为当今气候变化的主要因素。因此，科学界有理由认为，西南极洲冰原正在发生的消融不会停止。地质记录与过去一年的新观测结果证明了这一点，当然，现在我们可以看到格陵兰冰原也开始消融。〔124〕

虽然此次考察成就卓越，历史意义重大，但一些人最初并不看好这一项目的前景：“我记得，我第一次提交拨款申请提案时，一个美国国家科学基金会的项目经理跺着脚走出了房间，说这是个愚蠢的想法。他说，‘你为什么研究一个俄罗斯东北部的湖呢？它离北大西洋这么远，不会有任何成果。’然而，当我们钻取出那些最初的冰芯时，他又说，‘呀，这些冰芯与南极冰芯相似，贝加尔湖的冰芯与我们湖的冰芯相似，这不是偶然。’它有一个全球性的信号。”〔125〕