北半球的冰期为何会终结——石笋里的古气候谜团
北半球冰盖的增长和退缩为什么以10万年为周期？美国明尼苏达大学的一个科学家小组从中国南方溶洞的石笋里找到了神奇的蛛丝马迹。
责任编辑：朱力远
北半球冰盖的增长和退缩为什么以10万年为周期？美国明尼苏达大学的一个科学家小组从中国南方溶洞的石笋里找到了神奇的蛛丝马迹。
两百多万年前，地球开始变得寒冷，南极洲出现了冰封并形成了存在至今的冰盖。北半球格陵兰岛上可能也在同一时期形成了冰盖。地球由此进入第四季冰期。在过去这两百多万年里，冰盖与冰川时而生长，时而退缩，覆盖的面积处在不断的变化之中。
地球的漫长历史上出现气候变化与冰盖消长似乎不是一件令人意外的事情。但是，科学家发现这其中有一个奇怪的现象：北半球冰盖的增长和退缩是以10万年为周期的。于是，一个人很容易追问，为什么是10万年？
这简单的一问却是地质学中一个长期悬而未决的难题。过去几年里，以美国明尼苏达大学一组地质学家为主的研究人员找到了一条独特的路径来回答这一问题。现在，他们有可能最终找到了终结冰期的气候过程。
“以前冰期结束的原因有两个大的假说，我们有机会把所有的冰期结束的事件放在一起，看看这两个导致冰期结束的假说到底是怎么回事。”美国明尼苏达大学高级研究助理程海告诉南方周末记者。
有趣的是，为他们提供了这一机会的物理证据不是来自于两极的冰盖，不是来自于山岳冰川，也不是来自于海底；它来自于一个乍看之下毫不相干的地方——中国南方的溶洞。
溶洞里的日历
据说在1993年，南京附近的一名男孩正在踢足球，突然掉进了地下，由此发现了一个之前不为人知的溶洞。随后，在旅游开发的挖掘过程中，两具直立人的骨骼化石和大量古动物化石被发现。这个溶洞就是南京雷公山葫芦洞。开掘葫芦洞就好像是打开了一段尘封的远古历史。葫芦洞所记载的不仅有古人进化的足迹，还有古气候的信息。
经年累月，水滴从溶洞顶端的裂缝中滴下来。这些水中含有二氧化碳，在流经石灰岩时能够溶解少量的碳酸钙，形成碳酸氢钙。由水滴带下来的碳酸氢钙在一定的二氧化碳浓度下又会形成碳酸钙。这些微量的碳酸钙在溶洞的地面上缓慢累积，经过漫长的岁月后形成我们今天看到的石
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网络编辑：莫希
汪永进，男，1959年4月生，江苏常州人，教育部长江学者计划特聘教授。1982年获南京大学地质系岩矿专业学士学位，1987年获南京大学地质系沉积岩石学专业硕士学位。1987年起至今在南京师范大学地理系任教，1988年赴美国匹兹堡大学行星地球科学系研修古地磁学，2000年获南京师范大学自然地理学博士学位，2000年任南京师范大学教授、博士生导师。2002获全国百篇优秀博士论文奖，入选江苏省跨世纪学科带头人、江苏省“333”工程二期第一层次培养对象。现任南京师范大学同位素实验室主任。担任中国第四纪科学研究会理事、教育部环境资源与地球科学部学部委员。 从事洞穴沉积和气候环境演变研究。通过东亚季风区洞穴古气候记录与格陵兰冰芯记录的对比研究，提出了对格陵兰冰芯年代序列的修改意见；据南京葫芦洞5支石笋TIMS-U系测年和高分辨率同位素测试数据，建立了代表东亚季风区末次冰期气候变化序列，为亚轨道尺度气候变化规律的全球性特征提供了较为可靠的证据；建立了最近9000年亚洲季风高分辨率时间序列，提供了太阳活动驱动地球气候变化的可靠依据，为此Science特约评论员R. Kerr博士为本文撰写了题为Changes in the Sun may sway the Tropical Monsoon的评论文章；从年-十年际高分辨率石笋记录与全球气候对比研究中，进一步揭示了太阳辐照能变化对中低纬地区气候变化的驱动作用；应用高精度热电离质谱测年数据和气候地层学对比方法，首次确定南京直立人化石年龄为50万年前的冰期时代，为研究东亚古人类起源提供了年代和环境演变证据。在《Science》等SCI收录期刊上发表环境演变系列论文25篇，单篇论文已被SCI引用210次