格陵兰的基岩钻探项目，以了解过去，未来冰盖融化

大学公园,爸爸。——格陵兰冰盖所含的水量足以使海平面上升近24英尺，然而，要预测冰盖融化的速度以及冰盖稳定的可能临界点仍然很困难。

气候变化现在正导致格陵兰岛的冰迅速流失，甚至海平面上升几英尺也可能对沿海城市和低洼岛屿造成严重影响。一项旨在钻穿冰层到地下基岩的新项目有望以前所未有的细节揭示冰盖的过去，并使人们能够更准确地预测它将如何加剧21世纪的海平面上升。

来自宾夕法尼亚州立大学、哥伦比亚大学、布法罗大学和马萨诸塞大学阿默斯特分校的科学家们最近获得了美国国家科学基金会(National Science Foundation)的300万美元研究拨款和400万美元野外操作支持。这个雄心勃勃的五年努力的目的是要揭示格陵兰冰原大大缩小或完全消失时期的确切范围、时间和频率。

来自宾夕法尼亚州立大学的研究人员将领导这个项目的启动，地球科学教授Sridhar Anandakrishnan将是整个项目的主要研究者。

他说:“宾州州立大学的学生和研究人员将进行地震、雷达和其他地球物理调查，以确定格陵兰岛下面的冰和岩石的性质。”“这项工作将有助于指导钻头和样本的位置。”

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格陵兰冰原表面的巨大裂缝，被称为裂缝，显示冰原从内陆流向海岸。绿钻团队的基岩研究可能挖掘出有关冰盖历史的新细节，以及它如何应对全球变暖，影响海平面上升。

IMAGE: Jason Briner, University of Buffalo

哥伦比亚拉蒙特-多尔蒂地球观测站的地球化学家、该项目的联合负责人约尔格·谢弗(Joerg Schaefer)说，该项目将进入地球上尚未进行系统研究的整个区域。

Schaefer说:“我们将从基冰和次冰基岩中采集样本，其稀有程度和珍贵程度堪比月球岩石。”“它们将直接告诉我们格陵兰冰盖的过去，以及现代和未来的稳定性。”

该项目有可能重振美国在北极的冰上钻探工作。上一个重大的努力，即格陵兰冰盖2号计划，于20世纪90年代中期停止。

科学家们将使用新的冰盖数据来验证格陵兰北部比南部对北极变暖更敏感的假设。这些数据还将为该项目的实质性气候和冰盖建模组件提供信息，该组件的目标是开发下一代对格陵兰未来融化情景的可靠和更精确的模型预测。

“很长一段时间以来，气候科学界没有对格陵兰岛对海平面上升的贡献给予足够的重视，”拉蒙特地球化学家、GreenDrill的联合首席研究员吉塞拉·温克勒(Gisela Winckler)说。“现在，越来越清楚的是，格陵兰就像煤矿里的金丝雀，这个项目有望帮助我们找出对海平面的潜在影响。”

由拉蒙特地球化学家尼古拉斯·杨(Nicolas Young)和布法罗大学(University of Buffalo)地质学家贾森·布里纳(Jason Briner)共同发起的GreenDrill大规模的多年野外考察活动始于2021年，他们也是GreenDrill的联合首席研究员。这些探险的主要目标是在格陵兰岛北部的四个地点收集一系列岩心。每个地点都由一个样条组成，从岛屿无冰的边缘开始，向内陆移动，探险队将在那里钻过数百米的冰，到达下面的基岩。

从这些岩心中，科学家们将研究格陵兰岛表面岩石的碎片，以获取关于冰盖过去的信息。当基岩没有冰的时候，宇宙射线与某些原子核的相互作用产生的可检测的同位素，在暴露在露天天空几十年后，会在岩石的上层积累起来。对这些同位素的分析将显示冰盖何时以及如何消退。

马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校的气候科学家Rob DeConto将把这些发现整合到模拟冰原物理过程和未来行为的模型中。

DeConto说:“我们知道过去格陵兰岛失去了多少冰，这绝对是至关重要的，而这仍然是非常不确定的。”GreenDrill将有助于减少这种不确定性。对过去的了解让我们了解了冰盖对气候变暖的整体敏感性，希望还能告诉我们未来冰盖融化的速度有多快。”

该项目包括一个广泛的教育和推广部分，致力于鼓励地球科学的多样性和包容性。本科生和早期职业科学家将被招募参与这项研究。

研究人员认为，这个项目是揭开冰原如何运动以及对变暖世界的反应的关键的第一步。

“绿色钻探代表了地球科学的新前沿，”谢弗说。“我认为它可以发展成为一个更广泛的旗舰项目，吸引来自其他学科和专业的科学家，最终覆盖整个格陵兰岛。”

参与GreenDrill的其他科学家还包括拉蒙特博士后本杰明·基斯林和教育协调员玛吉·都灵。