「大海撈針」:東南極冰芯揭示南半球火山噴發痕跡

编辑者: Uliana S

與本研究相關的冰芯採樣點(藍色圓圈)和火山相關感興趣區域(紅色三角形)的分佈(出自 Harlan et al. 2026)

科學家在東南極「布朗山南側」(Mount Brown South)採集的冰芯中,發現了微小的火山玻璃碎片——即微隱火山灰,這些碎片由大氣環流長途跋涉帶到此地,並封存於沿海地帶的冰雪之中。

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

這項由澳洲南極計畫夥伴關係(Australian Antarctic Program Partnership)於 2026 年 6 月 19 日發表的研究,是由塔斯馬尼亞大學領導的國際團隊所完成。發表於《過去氣候》(Climate of the Past)期刊的內容描述了對一段於 2017 至 2018 年間鑽探、長約 300 公尺冰芯的初步分析。研究人員將焦點鎖定在 1979 年至 2017 年的「衛星時代」,並證實即使是肉眼難以察覺的火山灰粒子,也能跨越數千公里並留存於南極冰層中。

該研究的第一作者梅格·哈蘭(Meg Harlan)博士指出,這段冰芯為研究南半球火山活動、大氣環流以及噴發對氣候的影響開啟了一扇新窗。研究團隊成功將兩層微隱火山灰與特定事件聯繫起來:分別是 1985 年南極羅斯島埃里伯斯火山(Erebus)的噴發,以及 1991 年智利哈德森山火山(Cerro Hudson)的劇烈爆發。後者更是首度獲得證實,該次噴發的火山灰確實進入了南極冰層。

尋找這類痕跡常被比喻為「大海撈針」,因為南極冰芯中的火山灰層極其罕見,且散布在數十甚至數百公尺深的冰層中。團隊開發出一種結合大氣傳輸模型與冰芯化學訊號的新方法。這使研究人員能進行精準取樣,並顯著縮減了工作量。

此次成功顯示火山灰的傳輸路徑比先前認為的更為複雜,物質來源不僅限於南極鄰近地區,還包括南美洲。這類發現有助於更準確地為冰芯檔案定年,區分不同噴發事件的訊號,並深入瞭解火山活動如何影響過去的氣候波動。

布朗山南側冰芯位於南印度洋氣流匯集處,這些氣流帶來的物質橫跨不同緯度,使其成為研究南半球火山活動的珍貴資料庫。未來的研究有望大幅擴展南半球火山噴發的數據庫,並進一步完善氣候模型。

深入瞭解古代噴發痕跡的保存方式與地點,將使我們能更精確地評估其對氣候紀錄的影響。

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來源

  • “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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