劳伦泰德冰盖的多阶段退缩及相关淡水自哈德逊湾在末次退冰期的释放

为何古老冰体至今仍具重要性

数千年前，广袤的劳伦泰德冰盖覆盖了北美的大部分地区。随着其融化并向后退缩，大量淡水倾注入北大西洋，曾短暂地令行星气候变冷。本研究细致审视了来自哈德逊湾区域的那次古代融水脉冲，利用海底沉积物作为时间胶囊。通过厘清淡水流入海洋的时间、方式和持续时长，作者们阐明了现代冰体消退和融水如何可能影响今日气候与海洋环流。

在海底泥中解读气候史

为重建这一过程，科学家们从哈德逊海峡海底采集了长柱状沉积芯，哈德逊海峡是哈德逊湾通向拉布拉多海与北大西洋的天然出水道。每一层沉积物好比历史书中的一页，保存着砂粒、微小贝壳和记录当时环境的化学指纹。通过测定颜色、磁性特征以及钙、钛等元素的相对含量，并以放射性碳定年贝壳，研究组将这些泥层划分为大约公元前9000年至8000年间的六个主要单元。他们随后将这些单元与来自哈德逊湾、拉布拉多陆架和邻近峡湾的沉积核中的类似模式进行比对，构建了一个覆盖区域范围的冰体退缩与淡水流动时间表。

从平稳融化到突变

记录的早期部分显示出一种相对稳定的背景融水流，从不断缩小的冰盖向哈德逊湾并继续流向哈德逊海峡。冰山存在，但其碎屑并不总到达取芯地点，这表明大量淡水和漂浮冰被困于内陆洼地。然而，大约在8.8千年前，沉积物突然变得显著发红且细粒化。这一“红色层”反映了西哈德逊湾富铁岩石的强烈风化和细碎沉积物的大量输出，但令人意外的是粗大冰舸运载碎屑很少。作者将此解释为一段短暂时期，冰缘从海底抬离并形成了浮动冰架。海水侵入冰下，冲走细粒沉积物，同时被支撑的冰架暂时减少了冰山生产。

冰架崩解与短暂平静

在这次短暂的海水入侵之后，记录转为富含粗大碎屑并由冰山沉降下来的层序，但伴随碳酸盐物质相对较少。这种模式指向冰架剧烈崩解和崩塌的阶段，释放的是已冻结在冰内的碎屑，而不是新近从海底侵蚀来的物质。换言之，系统从隐蔽的海底融化阶段转为高度可见的冰山释放阶段。在这场动荡之后，沉积芯显示出数百年的更为平静、低能量沉积。冰缘似乎趋于稳定并进一步内退，融水和沉积物的输送变得更均匀。在此期间，哈德逊湾不断扩大的开阔水面可能允许稳定但更为分散的淡水流向拉布拉多海。

冷却北大西洋的多步洪流

最为戏剧化的章节出现在约8.2至8.0千年前。在此间隔内，沉积核记录了两次明显的富碳酸盐泥和冰山碎屑脉冲。这两个峰值在时间上与其他地点的证据相对应，显示哈德逊湾上方的冰鞍最终崩塌、巨大的冰湖阿加西-奥杰贝（Agassiz–Ojibway）排水，以及著名的“8.2千年事件”——格陵兰冰层记录的大约160年冷期。作者认为这并非一次单一的大规模爆发，而是一次多阶段的淡水释放：先是冰鞍失稳并开启新通路通向哈德逊湾，然后湖泊分阶段排水，不同冰盖区域的融水被改道注入海湾并由哈德逊海峡流出。这样延续且有结构的强迫过程，尤其有效于削弱大西洋的翻转环流。

这次古老事件对当下的启示

在最后一个单元中，大约在8.0千年前之后，沉积物变得细腻、均匀且几乎没有冰山碎屑，标志着哈德逊湾冰体的消失与正常海洋条件的完全建立。总体来看，这六个单元表明早全新世来自哈德逊湾的淡水输送并非一次简单的洪流，而是由一系列相互关联的阶段组成：稳定的背景融水、短暂的冰架形成与崩解，以及最终多步骤的湖泊排水与融水改道。对普通读者而言，关键结论是气候系统的响应不仅取决于进入海洋的淡水总量，还取决于其入口位置、速率和持续时间。随着当今冰盖持续缩小，本研究对古代融水脉冲的细致重建，为未来淡水变化如何影响海洋环流与气候提供了有价值的类比。

引用: Duboc, Q., Brouard, E., St-Onge, G. et al. Multi-phase retreat of the Laurentide Ice Sheet and associated freshwater release from Hudson Bay during the last deglaciation. Sci Rep 16, 9931 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39365-y

关键词: 劳伦泰德冰盖, 哈德逊湾, 8.2千年前事件, 融水脉冲, 大西洋环流