为什么一百万年前冰川周期会加剧

大约一百万年前，地球上发生了一件大事。地球气候系统对我们围绕太阳运行的轨道变化的反应发生了重大转变。这种转变被称为中更新世过渡。在 MPT 之前，冰期(较冷)和间冰期(较暖)期之间的循环每 41,000 年发生一次。在 MPT 之后，冰川期变得更加强烈——强度足以在北半球形成持续 100,000 年的冰盖。这为地球提供了一直延续到人类时代的规律性冰河时代循环。

长期以来，科学家们一直对引发这种情况的原因感到困惑。一个可能的原因是一种称为米兰科维奇循环的现象——地球轨道和朝向太阳的方向的周期性变化会影响地球吸收的能量。科学家们一致认为，这一直是数百万年来冷暖交替的主要自然驱动因素。然而，研究表明，米兰科维奇周期在一百万年前并没有发生任何大的变化，因此可能还有其他因素在起作用。

与 MPT 相吻合的是，一个有助于在全球范围内传递热量的大型洋流系统经历了严重的减弱。将热量通过大西洋向北发送的系统是大西洋经向翻转环流(AMOC)。这种放缓是否与冰川期的转变有关?如果是这样，如何以及为什么?这些都是开放性问题。今天发表在《国家科学院院刊》上的一篇新论文提出了一个答案。

研究人员分析了在南大西洋和北大西洋采集的深海沉积物岩心，远古深水流经那里并留下了化学线索。“我们发现，就在这次坠机之前，北大西洋的表现与该盆地的其他地方大不相同，”主要作者、博士期间从事这项工作的 Maayan Yehudai 说。哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的学生。

在海洋环流崩溃之前，北半球的冰盖开始更有效地粘在基岩上。这导致冰川变得比以前更厚。这反过来又导致了比以前更大的全球降温，并扰乱了大西洋热能传送带。Yehudai 说，这导致了更强烈的冰河时代和冰河时代周期的转变。

该研究支持了一个长期争论不休的假设，即在之前的冰河时代逐渐清除累积的滑溜土壤，使冰盖更紧密地附着在下方更古老、更坚硬的结晶基岩上，并变得更厚、更稳定。调查结果表明，就在 AMOC 减弱之前，这种增长和稳定影响了全球气候。

“我们的研究解决了自冰河时代开始以来最大的气候变化的最大问题之一，”耶胡代说。“这是最重大的气候转变之一，我们并不完全理解。我们的发现将这种变化的起源固定在北半球和在那里演化的冰盖，因为它推动了这种向我们今天观察到的气候模式的转变。这是了解它的成因和来源的非常重要的一步。它突出了北大西洋地区和海洋环流对当前和未来气候变化的重要性。”