冰芯与气候环境变化(三)

气象代用资料载体冰雪样品获取

　　9．记录超新星爆炸。超新星爆炸时会产生大量的X 射线。当这些射线进入地球大气层后会使大气中产生大量的NO(NO 和NO₂ 是NO₃^- 的前身) ，从而在爆炸事件发生之后的冰雪沉积层中形成明显的NO₃^- 浓度峰值。南极South Pole 冰芯中的NO₃^- 浓度记录，有4 个高于NO₃^- 背景浓度2～3 倍的峰值，其峰值浓度年代和已知的超新星爆炸事件相对应激起了天文学家对于冰芯研究结果的浓厚兴趣。

　　10．促进了冰芯微生物学发展。冰川冰虽然不能提供微生物的生长环境，但却是保存生物的良好载体。随着分子生物学技术的发展，在北极Hans Tausen 冰帽冰芯中找到了真菌、植物、藻类和原虫等多种生物。进一步的研究发现这些微生物既包括远源微生物又包括北极局地环境下的微生物。研究发现。南极Vostok 冰芯底部湖冰样品中存在有细菌，同时发现融化的湖冰水样中包含能生长发育的活性呼吸细胞。另外，对格陵兰14万年 BP 以来的不同时期的冰芯样品进行扩增，均检测到了西红柿Masaic To2bamovi rus 病毒，并且其基因型与现代的一致，这预示着人类及其他寄生物的一些稳定性病毒也可以保存在冰川中，而且古老的活性病毒可以随着冰川的融化而向现代环境中释放。由此可见，冰芯微生物学应是一个值得重视的研究领域。

　　11．记录到人类活动对环境的影响。格陵兰冰芯记录表明，古希腊和古罗马时期的Pb 含量大约是全新世早期的4 倍，而同期格陵兰冰芯中Cu 含量的明显峰值揭示了罗马帝国对于铜合金产品(用于军备器械和钱币等) 需求的增加。对于近几百年来格陵兰冰雪中Pb 含量的分析研究，发现人类工业化以后Pb 含量逐渐增加，到20 世纪60 年代大约增加到7000年BP 的200 倍。而美国等西方国家从1970年开始限制含铅汽油的使用后，从20 世纪70 年代到90 年代格陵兰冰雪记录中的Pb 含量大约降低了7 倍。南极Dome C冰芯Pb 含量记录以及南极许多地点降水中的Pb含量记录表明人类活动的影响已波及南极地区。人类向大气释放的放射性物质也在极地冰川中留下了印记。如1954 年和1961～1962 年发生在北半球的核试验，不仅在北半球山地冰芯和格陵兰冰芯中形成了β活化度和氚浓度的强信号记录，而且在南极冰芯中也有明显的表现。南美热带的秘鲁冰芯分析结果发现，在大约490 ～620 AD 和830 ～960 AD 两个时期微粒含量呈现明显的峰值，这两次尘埃事件很可能与位于尘埃来源方向的Titicaca 湖区的农业开垦和放牧有关。

气象知识2007年第2期