科学家利用宇宙尘埃重构北极冰层3万年历史

2025年11月6日，一项发表在《科学》（Science）杂志上的最新研究成功重建了北极海冰过去30,000年的动态变化。这一时间跨度远远超越了自1979年开始的卫星观测记录，后者仅能显示出夏季海冰面积已减少了42%以上。

这项跨学科项目由华盛顿大学海洋学助理教授弗兰基·帕维亚（Frankie Pavia）领导。帕维亚此前曾在加州理工学院工作，于2024年初迁至西雅图，得以建立自己的实验室并主导这项研究。该成果已被誉为“近十年来最精妙的气候重建工作之一”。

科学团队深入分析了海底沉积物，重点关注一种稀有的氦-3同位素。氦-3由恒星爆炸产生，是宇宙尘埃的组成部分，持续不断地降落到地球表面。

研究人员发现，利用宇宙尘埃作为示踪剂的机制具有惊人的精确性：

• 当北极被厚实的多年代海冰覆盖时，冰层会阻挡地外尘埃沉降。

通过对北极三个关键区域提取的岩心进行分析，研究揭示：在大约20,000年前的末次冰盛期，宇宙尘埃的沉降几乎完全停止。这有力地证明了北冰洋中心区域当时被厚重、稳定的多年代海冰彻底覆盖。

生物学佐证：有孔虫作为见证者

科学家们利用有孔虫（一种微小的生物体，其矿物结构保存在沉积物中）的壳体数据进一步完善了分析。

研究发现：

• 在海冰最少的时期，有孔虫表现出最高的氮消耗量。

这一结论对于理解未来至关重要：21世纪北极海冰的减少可能会导致海洋生物生产力发生剧烈变化，从而影响从微观藻类到海洋哺乳动物的整个食物链。

过去北极——未来的镜鉴

跨越三万年的重建工作表明，北极系统比此前认为的更具变动性。目前，这些数据正被用于校准气候模型，这些模型预测北极将在本世纪中叶完全失去夏季海冰。

研究的核心结论是：现代变暖和海冰消融的速度已经超越了过去三万年来观测到的自然波动范围。

沉降在海底的宇宙尘埃提醒着世人：即便是冰雪，也铭记着星辰的记忆。