包裹碎屑记录了上一个间冰期后格陵兰冰盖的再生长

格陵兰冰层中的隐秘线索

在格陵兰冰盖深处，科学家发现了埋藏的证据，讲述了冰盖在一次过去的暖期中如何缩小并随后重新生长的故事。通过解读这些线索，研究人员能更好地理解格陵兰对过去自然变暖的响应，以及这对当今变暖世界中的海平面和冰体损失可能意味着什么。

地表下的奇特结构

格陵兰的大部分冰层都是有序分层的，数十万年间薄而平滑的雪与冰层层叠。然而在格陵兰北部，雷达图像揭示了深处巨大的受扰动特征。这些特征弯曲并扭曲了本应整齐的层理，并从基岩上升出超过一公里的高度。多年来，科学家们争论它们究竟是普通冰层的褶皱，还是基底处融水再冻结形成的地带。新的研究旨在确定这些神秘结构的真实组成。

以三维回波“聆听”

为探测这些埋藏特征，团队使用了机载先进的穿冰雷达。该系统发出无线电波并记录其从不同深度反射回来的信号。通过处理来自多个角度的回波，研究者构建了三维“带状”图像，不仅捕捉到层位分布，还表现出它们散射雷达能量的强弱。他们在深冰中发现了两类截然不同的回波。一类较弱且模糊，可能与冰晶结构的细微变化有关；另一类则非常明亮且弥散，来自窄窄的层面，这些层面在很宽的角度范围内散射能量，甚至比冰盖底部的反射更强。

碎屑列与移动的混乱基底

最强的回波与若干岩石和沉积物被冰体包裹而非纯冰所致的情况相符。作者认为这些明亮的层面是由从基底刮起并被带入冰体内部的物质组成的“碎屑列”。在这些碎屑列出现的区域，邻近的层理变陡并改变坡度，表明冰与岩石的混合物在局部削弱了冰体并使得变形集中在那里。出人意料的是，这类富含碎屑的结构在格陵兰北部广泛存在，但在南极和格陵兰南部的类似环境中基本缺乏，暗示它们在某些已消失的特殊条件下形成。

退缩与再生长的记录

为解释这种分布，研究者将碎屑列与格陵兰历史上的一个关键时刻联系起来，大约发生在12万年前的上一个间冰期。彼时，较暖的气温导致强烈的地表融化和冰盖变薄，使冰盖向一个更小、更温暖的核心收缩。随着气候再次转冷且降雪增加，薄而寒冷的冰从这一区域的核心向外在曾经去冰的陆地上生长。这就形成了内部温暖、易滑的冰与边缘寒冷、迟滞的冰之间的尖锐过渡。在这些边界处，基底的冰和岩石可以沿内部层面被推抬向上，或可能由融水冻结而被固定，形成如今可见于冰柱高处的碎屑列。这些结构的存在与分布表明，在那个暖期内格陵兰北部的冰盖曾大幅缩减，随后以类似突发推进的方式再次扩展。

这些埋藏带今天为何重要

这些充满碎屑的地带不仅是历史趣闻。由于它们削弱周围冰体并改变冰的变形方式，它们影响了冰在冰底滑动与内部流动之间如何分担应力。多数冰盖模型假设冰的性质主要取决于温度并在深处均匀分布。该研究显示，对于格陵兰北部而言，这一假设过于简化，隐藏的碎屑和重组的冰织构使得某些区域比其他区域更容易流动。忽视这种复杂性会导致模型对基底摩擦的估计错误，以及对冰体对未来变化的敏感性判断失准。该研究还指出了钻取非常古老冰芯的有利地点，这些冰芯可能保留了冰盖退缩与再生长过程的多次气候快照。

发现的简明图景

通俗地说，这项研究表明格陵兰的冰并非一块干净、均匀的冷冻蛋糕，而是一层层交叠、夹有埋藏岩石与泥土带的分层甜点。这些带状物很可能在一个较小且更温暖的冰盖向更冷区域扩展时形成，将基底的碎屑推挤并抬入冰体中间。那些隐秘特征记录了格陵兰在自然暖期后的恢复过程，并悄然影响着今日冰的流动，为预测冰盖与海平面在持续气候变化下的响应提供了重要背景。

引用: Holschuh, N., Christianson, K., Dienstfrey, W. et al. Entrained debris records regrowth of the Greenland Ice Sheet after the last interglacial. Nat. Geosci. 19, 573–580 (2026). https://doi.org/10.1038/s41561-026-01950-1

关键词: 格陵兰冰盖, 冰内碎屑, 上一个间冰期, 冰盖动力学, 雷达探测