“大海捞针”:东南极冰芯中南半球火山喷发的踪迹

编辑者: Uliana S

与本研究相关的冰芯取样点(蓝色圆圈)和火山相关感兴趣区域(红色三角形)的分布(来自 Harlan et al. 2026)

科学家在东南极洲布朗山南部(Mount Brown South)地区的冰芯中发现了微小的火山玻璃碎片——隐晶质火山灰(cryptotephra),这些碎屑由风从远方吹来,并保存在沿海地带的冰雪之中。

在 Mount Brown South drilling camp 处理冰芯,2018(照片:Sharon Labudda/AAD)

由塔斯马尼亚大学领导的一个国际研究小组开展了这项研究,并于2026年6月19日由澳大利亚南极计划伙伴关系发布。发表在《过去的气候》(Climate of the Past)杂志上的这篇文章描述了对2017年至2018年间钻取的约300米长冰芯进行的初步分析。科学家们重点研究了1979年至2017年的“卫星时代”,并证实即便是肉眼不可见的火山灰颗粒也能跨越数千公里,长久地留存在南极冰层中。

该研究的第一作者梅格·哈兰(Meg Harlan)博士指出,这枚冰芯为研究南半球火山活动、大气环流以及火山喷发对气候的影响打开了一扇新窗户。研究人员成功将两层隐晶质火山灰与特定事件联系起来:分别是1985年南极罗斯岛埃里伯斯火山的喷发,以及1991年智利哈德逊山火山的猛烈爆发。后者是首次证实该火山喷发的火山灰进入南极冰层的案例。

寻找这些痕迹常被比作“大海捞针”:南极冰芯中的火山层极其罕见,且分散在数十甚至数百米深的冰层中。团队开发了一种新方法,将大气传输模型与冰层本身的化学信号相结合。这使得有针对性地选取样本成为可能,并大幅减少了工作量。

研究的成功表明,火山灰的传输路径比此前认为的更为复杂:物质不仅来自附近的南极源头,还远道自南美洲而来。这些发现有助于通过区分不同喷发事件的信号,更准确地为冰芯档案断代,并加深对过去火山活动如何影响气候波动的理解。

布朗山南部冰芯所在的区域,南印度洋的气流会将来自不同纬度的物质带到此处,这使其成为记录南半球火山活动的宝贵宝库。进一步的研究有望显著扩大南部火山喷发的数据库,并优化气候模型。

深入了解古代火山喷发痕迹的保存方式和位置,能够让我们更精确地评估其对气候档案的影响。

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来源

  • “Needle in a haystack”: history of volcanic eruptions in East Antarctic ice core

  • Cryptotephra in the East Antarctic Mount Brown South ice core - Climate of the Past

  • An East Antarctic, sub-annual resolution water isotope record from the Mount Brown South Ice core

  • Erebus volcano eruption history - Global Volcanism Program

  • The 1991 explosive Hudson volcanic eruption as a geochronological marker for the Northern Antarctic Peninsula

  • High resolution continuous flow analysis impurity data from the Mount Brown South ice core

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