冰芯作为地质学研究中的重要载体,为我们认识过去全球变化提供了有效的时间窗口,而“世界屋脊”喜马拉雅山脉的冰芯更是研究人类活动及其影响的理想素材。最近,研究者在喜马拉雅山脉冰芯记录中提取了近百年人类活动信息,发现工业革命所产生的有毒金属元素,相关学术成果发表在最新一期PNAS上。
Dasuopu(海拔高度为7200m)位于喜马拉雅中部,是全世界海拔最高的站点之一(图1)。来自美国俄亥俄州立大学(The Ohio State University)的Paolo Gabrielli 及其团队于1997年在该区域采集了冰芯,并对上部143m进行了定年和23种金属元素分析。
结果表明该段冰芯形成时间为1499-1992年,其中有毒金属元素较好地反映了人类工业活动进程。其中,镉(Cd)、铬(Cr)、锑(Sb)、钼(Mo)、镍(Ni)、锌(Zn)等均在1780年前后开始显著增高,这与英国工业革命的开端基本吻合(图2)。而且在1810-1880年之间,这些污染元素的富集效应由于冰雪的增加而被进一步放大,在此期间这些有毒金属元素的通量和地壳富集因子均增加了2-3倍。研究人员指出,这些重金属元素都是当时人类大规模使用煤炭以及大规模的森林大火等所产生的副产品。
值得注意的是,1880年之后该区域雪量减少,气候重回干冷等因素使得后续冰芯记录远低于前值,这表明喜马拉雅山山顶附近的污染主要与大气环流年际变化和近百年污染源的变化有关。
很难想象欧洲工业革命的大幕刚刚拉开,就已经漂洋过海在亚洲开始点滴记录了。人类总是希望征服自然,但是自然却悄无声息地用自己方式书写着历史。知我罪我,其惟春秋!
上述研究成果发表在最新一期的PNAS上,详情请点击下方阅读原文,查阅文章。
参考资料:
1. Paolo Gabrielli el al., "Early atmospheric contamination on the top of the Himalayas since the onset of the European Industrial Revolution," PNAS (2020).www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1910485117
2. Laura Arenschield. Himalayan glacier shows evidence of start of Industrial Revolution.Phys.org.https://phys.org/news/2020-02-himalayan-glacier-evidence-industrial-revolution.html(accessed Feb. 16, 2020).