南極挖出120萬年最古冰芯科學家盼揭地球冰期轉折祕密

李海琪

2025年10月12日週日上午9:00

冰芯被科學界視為地球的「氣候年輪」，透過分析冰層中氣體與化學成分的變化，科學家得以重建古代氣候條件。（圖片來源／British Antarctic Survey）

地球的氣候變化記錄，正在被一支來自歐洲與南極研究團隊重新書寫。英國南極調查局（British Antarctic Survey, BAS）與歐盟「Beyond EPICA – Oldest Ice」計畫指出，在南極東部成功取出深達 2.7 公里的冰芯樣本，內含連續超過 120 萬年的氣候資料，成為人類目前掌握的最古老冰芯紀錄。而這項成果有望揭開百萬年前地球氣候劇烈變化的關鍵原因。

根據BAS於2日發出的官方新聞稿指出，冰芯取自東南極高原的 Little Dome C 地區，氣溫長年低於攝氏 −50 度，冰層積累緩慢且保存良好。研究團隊表示，他們在距地表約 190 公尺的底層冰層中發現連續沉積的氣泡樣本，內含古老大氣的二氧化碳與甲烷濃度，將為理解地球遠古氣候提供珍貴線索。

百萬年冰封檔案，科學家靠冰芯解讀「冰期節奏」

冰芯就像是大自然的歷史檔案。每一層冰雪都封存當年大氣中的氣體、灰塵與化學成分，透過分析同位素比例與氣泡組成，科學家能重建地球過去的溫度變化與溫室氣體濃度。

根據Smithsonian Magazine報導，過去最完整的冰芯紀錄來自「EPICA Dome C」計畫，可追溯至約80 萬年前。而這次的樣本不僅時間更長，且被認為可能延伸至150 萬年前，讓研究者能回溯到氣候學上關鍵的「中更新世轉折」（Mid-Pleistocene Transition）時期。

報導指出，大約100萬年前，地球的冰期與間冰期循環發生劇烈改變──原本約每 4.1 萬年一次的冷暖循環，變成約10 萬年才出現一次。這種節奏的改變被視為地球氣候演化的重大轉折，但科學界至今仍無法完全解釋其背後原因。

英國南極調查局的古氣候學家 Liz Thomas 接受BBC訪問表示，「我們的氣候系統經歷過許多變化，若能回溯過去，就能更了解各種臨界點與機制。」

此外，這項研究也有助於理解當前的氣候變遷。Thomas 指出，在中更新世時期，冰蓋可能較小、海平面可能較高，而二氧化碳濃度與今日相近，因此這些資料能幫助科學家預測未來的氣候走向。

不只為過去，也要為未來氣候找答案

科學家目前正利用「連續熔融分析」（continuous flow analysis）技術，將冰芯慢慢融化並即時測量氣體與化學成分，以確保資料的連續性與精確度。研究結果將與全球多個氣候模型交叉比對，預計在未來三年內陸續公布。

不過，BAS也提醒，目前仍需確認冰層是否在長期流動中被擾動或破裂，否則可能影響紀錄的完整性。BAS 強調，這次取出的樣本將經多國實驗室交叉驗證，以確定每個深度對應的年代與氣候訊號。

雖然最終數據尚待分析，但這項突破性發現已被視為理解地球氣候演化的重要里程碑。BAS 氣候科學家 Carlo Barbante 表示，「這不只是考古式的探索，而是幫助我們預測未來氣候的關鍵。若能清楚知道過去大氣中二氧化碳的自然變化，我們就能更好評估人為排放帶來的衝擊。」

根據BAS官方聲明，該任務屬於歐洲合作的「Beyond EPICA — Oldest Ice」計畫，由義大利與德國團隊領銜，並獲歐盟資助約 1,150 萬歐元。研究人員在2025 年 7 月將樣本運抵歐洲實驗室，展開二氧化碳濃度與氧同位素分析，預計於 2026 年起陸續公布研究成果。

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