保存氣候和植被一千年記錄的冰芯揭示了歐洲“繁榮與危險”的意外證據

根據一項新研究,保存在冰川中的證據提供了重大歷史事件中連續的氣候和植被記錄。歐洲過去的“繁榮與危險”是由氣候變化驅動的,這一點已經通過冰川中的千年花粉、孢子和木炭顆粒化石被揭示出來。這是對保存在歐洲冰川中的微化石的首次分析,揭示了比預期更早的空氣污染證據和現代入侵物種問題的根源。

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一項新研究分析了凍結在瑞士和意大利邊境的Colle Gnifetti冰川的花粉、孢子、木炭和其他污染物。研究發現這些微化石成分的變化與已知的重大氣候事件密切對應,如小冰期和公認的火山爆發。這項工作發表在《地球物理研究快報》上。

歐洲社會的工業化也清楚地出現在微化石記錄中,而且在某些情況下,比預期更早出現。發現引進非本地作物的花粉至少可以追溯到100年前,而燃燒化石燃料的污染顯示在18世紀,比預期早了大約100年。

現有的歷史資料,如教堂記錄或日記,記錄了乾旱或飢荒等重大事件的情況。然而,研究冰川的數據有助於了解圍繞這些事件的氣候和土地使用情況,用來自大片土地的證據為它們提供不間斷的背景。精確識別這些事件的時間可以幫助科學家更好地理解當前的氣候變化。

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“以前的歷史資料,我認為(資料)沒有得到環境背景的全貌,”內華達州沙漠研究所的古生態學家、該研究的首席研究員Sandra Brugger說。“但是,對於冰芯,我們也無法獲得完整的畫面,直到我們開始與歷史學家合作進行研究。它需要從兩種角度看待。”

新的研究分析了從Colle Gnifetti 冰川上提取的兩個82米和75米長的冰芯中凍結的微化石,這是首次對歐洲大陸的兩個冰芯進行微化石研究。類似的研究已經對南美洲、中亞和格陵蘭島的冰芯進行了採樣,但是這些地區缺乏可以與冰芯中的連續微化石數據直接關聯的書面歷史記錄的廣度。

幾個世紀以來,風、雨和雪將微化石從歐洲低地、英國和北非帶到了暴露的冰川。這個冰川地點的冰可以追溯到數萬年前,Colle Gnifetti 4450米的海拔意味着冰很可能從未受到融化的影響,這將使樣本層混合,並在記錄的年代學上產生不確定性。

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卑爾根大學的古生態學家John Birks說:“他們實際上可以準確定位並確定大陸上發生的事情與冰層中固有的氣候記錄之間的關係。他們可以以更強的方式發展人類文明和變化與氣候之間的這種聯繫,特別是在過去一千年左右的時間裡,傳統的花粉分析是相當薄弱的。”

化石燃料燃燒導致污染的證據也比預期的更早出現在年代記錄中。研究人員發現了1780年左右英國早期燃煤的證據,比預期的1850年左右工業化的開始要早得多,這可能對全球氣候變化的建模有影響。

這些記錄還顯示了100年前歐洲非本土植物的花粉證據,顯示了通過貿易跨大陸運輸的入侵物種所造成的現有生態問題的長期遺留。

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