2020年底，當中國科學院地球環(huán)境研究所副研究員董國成第三次抵達青藏高原5000多米海拔的冰川前，眼前的景象讓他感到驚喜——一圈圈壟狀地貌赫然矗立，地貌表面的特殊標記與他在遙感衛(wèi)星圖上看到的如出一轍。董國成心想，“這一次必須把它們帶回實驗室。”
然而，科考之路從不易行。同行的隊員因高原反應不得不提前撤離，董國成獨自面對60多塊巖石樣品。他連續(xù)數(shù)日切割、標記，最終背著幾十斤重的樣品，徒步三四個小時，才抵達車輛可及之處。
當同事們再次見到他時，幾乎認不出這個滿臉胡茬、皮膚黝黑、泥土滿身的“野人”?！爱敃r像背著寶貝一樣興奮，只想著盡快把樣品帶回來，現(xiàn)在聊起來，怎么感覺有點辛酸呢。”他笑著對《中國科學報》說。
近日，董國成團隊在npj Climate and Atmospheric Science上發(fā)表重要成果，首次揭示青藏高原末次冰期（3.5萬至1.9萬年前）冰川的8次千年尺度進退記錄，填補了北半球中低緯度末次冰期冰川高頻變化研究的空白。
冰川是氣候變化的“敏感指示器”
青藏高原末次冰期是距今最近、規(guī)模最大的一次冰川活動，其遺跡保存完整，是研究冰川演化的理想對象?！按_定其末次冰期期間千年尺度變化規(guī)律和主控因素，有助于我們探究末次冰期氣候突變事件的原因。”董國成解釋說。
近年來，作為除兩極以外現(xiàn)代冰川最為發(fā)育的區(qū)域，青藏高原被學者廣泛視為開展冰川動力學機制研究的理想場所。該區(qū)域日益增多的年代學數(shù)據(jù)證明多數(shù)山地末次冰期最大規(guī)模冰進早于末次冰盛期。
然而，該區(qū)末次冰期千年尺度冰川進退證據(jù)極度匱乏，阻礙了人們?nèi)胬斫馊颍ㄈ鏑O?濃度）、半球（如北大西洋冷事件）和區(qū)域（夏季風降水）氣候等因素在冰川進退中的角色和作用。
全球范圍內(nèi)，以往學者更多關(guān)注末次冰期軌道（萬年）尺度冰川變化規(guī)律，比如：中低緯度山地冰川末次冰期最大規(guī)模冰進與北半球大陸冰蓋不同步的現(xiàn)象普遍存在。但這些研究無法判定末次冰期期間冰川變化如何響應氣候突變事件?！岸@恰恰是通過冰川變化研究揭示氣候突變事件原因和機制的關(guān)鍵所在?！倍瓏烧J為。
荒野求“石”
2022年6月，董國成前往青藏高原腹地進行地貌調(diào)查。受訪者供圖
起初，看到國外有科研團隊發(fā)現(xiàn)了冰川記錄的現(xiàn)象，董國成心中產(chǎn)生疑問，他們是怎么發(fā)現(xiàn)的？為什么青藏高原沒有？他便仔細了解文獻，梳理可參考線索。
念念不忘，必有回響。2019年，董國成在遙感圖中突然發(fā)現(xiàn)念青唐古拉山冰川的奇特“冰磧壟”地貌，便推測其可能記錄著短尺度氣候突變。但首次實地考察，他卻無功而返，還遭遇了高反。質(zhì)疑聲隨之而來：“沒有數(shù)據(jù)支撐，只是天馬行空的想象?！?span style="display:none">YnT速刷資訊——每天刷點最新資訊，了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM
“那段時間，這個地貌總是從腦海冒出來，我總覺得我的方向是對的?！碑斈甑?月和12月，他兩度重返高原，終于在第三次采樣中取得關(guān)鍵證據(jù)，這才有了開頭的那一幕。
此后五年，團隊在實驗室中對樣品進行研磨、提取、分析。最終，團隊采用宇宙成因核素暴露測年法，通過同緯度高海拔1?Be產(chǎn)率校正數(shù)據(jù)（非全球平均值），將年代誤差大幅降低，從“千年級”壓縮到可區(qū)分8次事件的精度，首次繪制出末次冰期冰川演化的精細時序。
研究還發(fā)現(xiàn)，青藏高原冰川退縮早于全球其他地區(qū)，可能是受印度洋-西太平洋海表溫度變化的驅(qū)動?！斑@一結(jié)果挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)觀點，說明區(qū)域氣候?qū)Ρǖ挠绊懕阮A想的更顯著。”董國成指出，這項研究為氣候模型提供了“歷史標尺”——如果當前青藏高原冰川仍保持“先退”特性，其加速消融或預示未來氣候突變的潛在風險。
解碼地球的“氣候密碼”
多位審稿人認為，這是首次在青藏高原獲得如此高精度的末次冰期冰川演化絕對年代序列，也肯定了團隊提出的印度洋海表溫度通過影響北半球哈德萊環(huán)流位置和強度變化，從而引起西風急流位置變化，最終引發(fā)青藏高原冰進的新觀點。
2021年7月，董國成（右一）帶領(lǐng)課題組成員在念青唐古拉山與岡底斯山交界處考察，突遇大雪。受訪者供圖
董國成表示，未來團隊將繼續(xù)以青藏高原冰川演化精細化定年為研究目標，同時著眼MIS6（倒數(shù)第二次冰期）以來軌道尺度冰川變化規(guī)律，全面理解青藏高原多尺度冰川演化規(guī)律及其氣候驅(qū)動機制。
“我們還會選擇多個氣候區(qū)的典型地點，比如冰磧壟序列保存完整的地點開展相關(guān)工作?！蓖瑫r也會考慮通過其他指標，比如冰前湖中沉積物粒度等，對研究結(jié)果進行驗證。
2019年11月底，董國成在念青唐古拉山西段采集樣品。受訪者供圖
如今，為了提升1?Be暴露測年的精準度，團隊正在對青藏高原1?Be產(chǎn)率進行校正。這項研究為預測青藏高原冰川未來變化趨勢所采用模型的選擇及相關(guān)參數(shù)的設(shè)置是否切實可行，提供了可能。
“讀懂冰川的每一次進退，都是在解碼地球的‘氣候密碼’?！睆淖畛醣灰巴饪瓶嫉膲衙谰跋笏鸷常饺缃裼每茖W解讀自然的奧秘，董國成一直在路上。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41612-025-01096-8
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