本报讯 中国科大卢征天、蒋蔚教授团队与云南大学田立德研究员团队合作,首次对冰芯进行了氩-39同位素定年测量,为青藏高原羌塘冰川冰芯建立了上千年的精准年代标尺。相关成果9月26日发表于美国《国家科学院院刊》。

中科大研究团队发展了原子阱痕量分析方法,对极其稀有的氩-39进行单原子水平的灵敏探测。经过长期努力,团队大幅度提高了氩-39的检测效率、分辨率及灵敏度,近期成功地把定年分析所需冰样降低到了几公斤,从而实现了对冰芯的氩-39定年。
羌塘高原位于青藏高原的腹地,位于其边缘的羌塘一号冰川顶部年平均温度只有-11℃,最低温度达-30℃。2014年5月,田立德与同事们在海拔5900米的冰川顶部连续奋战十多个通宵,钻取了两根长达109米的透底冰芯,其中一根被用于氩-39定年分析。
通过测量氩-39同位素丰度,研究人员获得整根冰芯在过去1300年的年龄分布,不确定度为7%-16%。研究人员将氩-39定年结果与基于数年层法构建的冰芯年代标尺做比对,对其进行了修正,约束了冰川流动模型,最终建立基于氩-39结果的新冰芯年标。
这项新兴定年方法将提高中低纬山地冰川作为气候档案的价值。山地冰川不仅分布在青藏高原,还在欧洲阿尔卑斯山脉、南美安第斯山脉以及中亚等地区广泛存在。作为古气候记录,它们是南北两极冰川的重要补充。此外,冰芯也记录了过去几百年中人类对气候与环境的影响。
微尺度物质科学国家研究中心副研究员Florian Ritterbusch为论文第一作者,卢征天教授与田立德研究员为共同通讯作者。
(微尺度物质科学国家研究中心 物理学院 量子信息和量子科技创新研究院)