我们今天所经历的快速气候变化，主要被认为是人类持续向大气中排放温室气体所推动的结果。
不过，来自南极古老冰芯的新发现显示，在过去数百万年的地球气候演变过程中，驱动因素并不始终如此单一。
两项最新研究指出，在某些关键转折阶段，海洋温度对全球气候的影响，可能一度超过了温室气体本身的作用。
研究人员分析的样本来自南极艾伦山蓝冰区提取的冰芯。这一地区保存着地球上极为古老的冰层，有些甚至可以追溯到约600万年前。所谓“蓝冰区”，是指南极极少数特殊区域，仅占整个冰盖面积的大约1%。在这些地方，强劲的风会不断吹走新近降落的积雪，使深层、年代久远的冰层直接暴露在地表，呈现出独特的蓝色外观。
艾伦山之所以备受关注，还在于这里的冰层几乎没有明显的水平或垂直移动，这种稳定性使它成为获取远古冰芯样本的理想地点。冰芯长期以来被视为研究地球气候历史最重要的自然记录之一。
当然，这类记录并非总是连续完整。以艾伦山为例，由于冰层在漫长岁月中的堆积方式较为复杂，不同年代的冰可能被压缩或错位，导致时间顺序并不严格线性。但即便如此，每一层冰仍然像一张“气候快照”，记录着当时环境的关键信息，科学家可以通过多种方法对其进行解读。
例如，冰中的同位素信息能够反映当时海洋的温度状况；夹杂在冰中的火山灰和微粒，则有助于判断当时大气中物质的来源；而最为关键的是，冰层中封存的微小气泡，可以直接揭示古代大气的气体成分。
有研究团队专门针对过去约300万年的全球海洋温度展开分析。他们利用氙和氪这两种稀有气体在不同温度海水中的溶解特性，推算出当时海洋所储存的热量变化。
这些间接指标显示，大约在270万年前，海洋温度出现了显著下降。这一时间点与地球从温暖逐渐转向寒冷气候的阶段相吻合，当时北半球开始形成大规模冰川。
然而，冰芯记录还揭示了另一个值得注意的现象。在约120万至80万年前的中期更新世转变期间，冰川周期发生了明显变化，但平均海洋温度却保持相对稳定。
与此同时，另一组研究人员在同一批冰芯样本中发现，在过去约300万年的时间尺度上，大气中的二氧化碳和甲烷浓度整体变化幅度并不大，呈现出一种相对平稳的状态。
这一结果带来了一个重要启示：冰盖的扩张与维持，可能对温室气体的细微波动极为敏感；或者说，在某些历史阶段，地球气候系统的变化，可能主要由其他因素所主导。
进一步的分析还发现，海平面变化与平均海洋温度之间，并不总是同步，这种“脱钩”现象意味着气候系统内部存在更复杂的调节机制。
要理解今天的气候变化，并尝试让地球系统重新趋于稳定，人类需要更深入地认识在大规模人为干预出现之前，气候是如何自然运作的。
不过，这类冰芯研究本身也存在一定局限。由于这些古老冰层经历了强烈压缩，尤其是年代最久远的部分，科学家在解读数据时，往往只能得到一个相对“平滑”的平均结果，而难以分辨出冰期与间冰期之间的细微变化过程。
换句话说，目前这些记录究竟在多大程度上反映了真实的气候波动，还是对不同气候阶段进行了某种平均化处理，仍然是一个有待进一步探讨的问题。
本文译自：sciencealert，（编译 / 整理：olaola）
封面图片：unsplash/Francesco Ungaro