1966年，美国陆军科学家在格陵兰岛西北部的冰层中钻了近一英里深的洞，从底部挖出一根15英尺长的泥土管。然后这些冰冻的沉淀物在冰箱里消失了几十年。它在2017年被意外地重新发现。

2019年，佛蒙特大学的科学家安德鲁·克里斯特（Andrew Christ）用显微镜观察了它——他简直不敢相信自己看到的是：树枝和树叶，而不仅仅是沙子和岩石。这表明冰层在最近的地质历史中已经消失了——一片植被景观，也许是一片北方森林，矗立在一英里深的冰原上，就像今天的阿拉斯加一样大。

在过去的一年里，基督和一个国际科学家团队——由UVM的保罗·比尔曼领导，哥伦比亚大学的Joerg Schaefer和哥本哈根大学的Dortah Dahl Jensen研究了格陵兰岛海底的这些独一无二的植物化石和沉积物。他们的研究结果表明，格陵兰岛的大部分或全部地区在过去的一百万年内，甚至可能在过去的几十万年内都没有冰。

“冰原通常会粉碎并摧毁它们所经过的一切，”基督说，“但我们发现的是精致的植物结构——保存完好。它们是化石，但看起来像是昨天死的。这是过去生活在格陵兰岛上的东西的时间胶囊，我们在其他任何地方都找不到。”

这一发现有助于证实一个新的令人不安的认识，即格陵兰岛的冰在地球历史上最近的温暖时期完全融化了，就像我们现在正在创造的人类造成的气候时期变化。

了解过去的格陵兰冰盖对于预测未来它将如何应对气候变暖以及融化的速度至关重要。由于格陵兰岛的冰层覆盖着大约20英尺的海平面上升，世界上每个沿海城市都面临着危险。这项新的研究提供了迄今为止最有力的证据，证明格陵兰岛对气候变化的敏感程度和脆弱程度比以前所理解的要高，而且面临着不可逆转地融化的严重风险。

“这不是一个二十代人的问题，”文理学院UVM的地球科学家保罗·比尔曼说，鲁宾斯坦环境与自然资源学院，冈德环境研究所研究员。”这是未来50年的一个紧迫问题。”

这项新研究发表在3月15日的《美国国家科学院院刊》上。

冰下的新pNAS研究材料来自世纪营地，这是一个冷战时期的军事基地，在20世纪60年代在北极圈上方的冰原内挖掘。真正的这个营地的目的是一个超级秘密的行动，叫做“冰虫计划”，把600枚核导弹藏在靠近苏联的冰层下。作为掩护，陆军把营地当作极地科学站。

军事任务失败了，但科学小组完成了重要的研究，包括钻探一个4560英尺深的冰芯。坎普世纪的科学家们把注意力集中在冰本身上——这是当时理解地球冰河时代深厚历史的新兴努力的一部分。显然，他们对从冰芯下面收集的一点泥土不太感兴趣。然后，在一组真正的电影般的奇怪情节中，冰核在20世纪70年代从一个军用冰柜移到了布法罗大学，在90年代又移到了丹麦哥本哈根的另一个冰柜，在那里它萎靡不振了几十年，直到地核被移到一个新的冰柜里时才浮出水面。在更新世的大部分时间里，格陵兰岛上的部分冰层甚至在称为“间冰期”的温暖时期仍然存在。但这一普遍的故事大部分都是从地球上拼凑起来的从岛上冲走并通过近海钻探收集的泥和岩石中的间接证据。格陵兰冰原的范围，以及在最后一次间冰期暖期（大约120年）之前存在的生态系统，这项新的研究表明，世纪营地的深冰在过去的一百万年中至少融化过一次，覆盖着植被，包括苔藓，也许还有树木。这项由国家科学基金会资助的新研究，与1990年代从格陵兰岛中心收集的另外两个冰芯的数据一致。这些冰芯底部的沉积物也表明冰盖在最近的地质历史中消失了一段时间。这些来自格陵兰岛中心的冰芯与来自遥远西北部坎普世纪的新发现相结合，使研究人员对整个格陵兰冰原的变化命运有了前所未有的看法。

科学家团队使用了一系列先进的分析技术，而这些技术都不为研究人员所用几年前——探索在坎普世纪冰芯底部发现的沉淀物、化石和树叶的蜡质涂层。例如，他们测量了稀有的铝元素和铍元素的同位素比值，只有当地面暴露在天空中并且能被宇宙射线击中时，它们才会在石英中形成。这些比率为科学家们提供了一个窗口，让他们了解地表岩石暴露在冰层下的时间和埋在冰层下的时间。这一分析为科学家们提供了一种时钟，用来测量格陵兰岛过去发生的事情。研究小组写道，另一项测试使用了在沉积物中的冰中发现的稀有形式的氧气，以揭示降水量一定是在比当前冰盖高度低得多的高度下降的，“表明没有冰盖”。将这些技术与发光研究相结合，这些发光研究估计了沉积物暴露在光下的时间，对冰层中的木头碎片进行了放射性碳年代测定，并分析了冰层和碎片的排列方式，使研究小组能够清楚地发现，大多数（如果不是全部的话）冰层和碎片是如何排列的，在过去的一百万年里，格陵兰岛的大部分地区至少融化过一次，这使得格陵兰岛的苔藓和地衣变成了绿色，也许还有云杉和冷杉树。

而新的研究表明，过去的生态系统并没有被冰川和冰原推平的年代冲垮。取而代之的是，这些活生生的景观的故事仍然被捕获在相对年轻的冰层下，这些冰层形成于地面之上，冻结在原地，并使它们静止不动。

在60年代一部由军队创作的关于世纪营地的电影中，叙述者指出，“格陵兰岛90%以上的土地被永久冻结在极地冰盖下。”这是一个新发现研究表明，这并不像我们曾经认为的那样永久。”我们的研究表明，格陵兰岛对自然气候变暖的敏感性比我们过去想象的要高得多——我们已经知道，人类对地球的失控变暖大大超过了自然速率，”基督说。

“格陵兰岛可能看起来很远，”UVM的保罗·比尔曼说，“但它可以很快融化，倾注到海洋中，足以使地球变暖。”纽约、迈阿密、达卡——选择你的城市——将沉入水下。”

Journal Reference:

Andrew J. Christ, paul R. Bierman, Joerg M. Schaefer, Dorthe Dahl-Jensen, Jørgen p. Steffensen, Lee B. Corbett, Dorothy M. peteet, Elizabeth K. Thomas, Eric J. Steig, Tammy M. Rittenour, Jean-Louis Tison, pierre-Henri Blard, Nicolas perdrial, David p. Dethier, Andrea Lini, Alan J. Hidy, Marc W. Caffee, John Southon. A multimillion-year-old record of Greenland vegetation and glacial history preserved in sediment beneath 1.4 km of ice at Camp Century. proceedings of the National Academy of Sciences, 2021; 118 (13): e2021442118 DOI: 10.1073/pnas.2021442118

University of Vermont. "Scientists stunned to discover plants beneath mile-deep Greenland ice: Long-lost ice core provides direct evidence that giant ice sheet melted off within the last million years and is highly vulnerable to a warming climate." ScienceDaily. ScienceDaily, 15 March 2021. <www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210315165639.htm>.

University of Vermont. (2021, March 15). Scientists stunned to discover plants beneath mile-deep Greenland ice: Long-lost ice core provides direct evidence that giant ice sheet melted off within the last million years and is highly vulnerable to a warming climate. ScienceDaily. Retrieved March 15, 2021 from www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210315165639.htm

University of Vermont. "Scientists stunned to discover plants beneath mile-deep Greenland ice: Long-lost ice core provides direct evidence that giant ice sheet melted off within the last million years and is highly vulnerable to a warming climate." ScienceDaily. www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210315165639.htm (accessed March 15, 2021).