為了了解地球最北端水域的未來,科學家正深入海床之下進行挖掘。

過去,即使是搭乘破冰船並在融冰季節的尖峰時期,前往北極點也非易事。需要有利的風向才能破開冰封的海面,船隻也必須奮力穿過經過數年冬季才形成的數米厚冰層。然而,在 2025 年的夏天,來自挪威特羅姆瑟北極大學的 Jochen Knies 和他的團隊搭乘研究船 Kronprins Haakon 前往北緯 90 度時,卻幾乎沒有遇到阻礙。這位地質學家表示,他沒有聽到像 1996 年他首次乘船抵達北極時那樣,船體與冰層摩擦的「 usual grinding of ice」。取而代之的是,稀疏的浮冰和廣闊的開闊水域,讓航程變得輕鬆而寧靜。對他而言,這「提醒了我北極變化的速度有多快」。

自從 1970 年代後期開始對極地海域進行衛星觀測以來,北冰洋夏季海冰覆蓋面積已減少了 40% 以上。在不到半個世紀的時間裡,一個相當於地中海大小的冰封區域,因高緯度地區的快速暖化而變成了藍色的開闊水域。如果這種趨勢持續下去,北極點的夏天可能很快就會完全沒有海冰。上一次發生這種情況可能是在大約 12 萬年前。但沒有人能確定。

這就是為什麼 Knies 和他的同事們——一個來自挪威和德國的研究團隊——在去年八月從斯瓦爾巴特群島出發前往北冰洋中部的原因。他們為期五週的任務旨在確定該地區在地球近期歷史上是否曾無冰——如果曾經,又是何時。作為歐盟資助的 1250 萬歐元計畫的一部分,他們也前來回答關於北極及其他地區未來的一些問題:海冰的消失如何影響海洋生態系統?對洋流和全球氣候有何影響?

為了尋找線索,這次探險隊在北極海底的不同地點收集了長達 22 公尺的沉積岩芯。海洋沉積物是寶貴的氣候檔案,讓科學家得以窺見過去的時代。它們就像勤勉的記錄員,能夠記錄過去的水溫、海冰覆蓋率和洋流強度。這些數據被加密在沉積在海床上的浮游生物殘骸和風化岩石的化學和物理特性中。

雖然在先前前往北冰洋中部的探險中曾採集到數公尺長的沉積岩芯,但對於這些沉積物的實際年齡,或者夏季海冰是否曾完全消失,科學界尚未達成共識。

為了解讀北極的氣候檔案,Knies 邀請了來自不同學科的專家團隊登上 Kronprins Haakon 研究船,以便更深入地挖掘並獲取新鮮樣本,以便進行最新的分析技術。

其中一些工作是在研究人員仍在海上時完成的。現在,在他們各自的實驗室裡,他們正在完成對海床樣本的分析。一項重要的任務是確定沉積物的年代,這些沉積物可能高達 200 萬年。該團隊結合了多種方法來完成這項工作,包括測量磁化強度、放射性元素的衰變,以及礦物顆粒在沉入深海之前暴露於陽光的時間。一旦能夠將它們置於時間線上,岩芯中的物質將有助於研究人員描繪出比現在更溫暖的時期北冰洋的樣貌。例如,僅由冰藻產生的分子 IP 25 的存在或缺失,就能告訴他們在特定時間海冰退縮的程度。

研究結束時,該團隊希望獲得能夠改善對未來無冰「藍色北極」的氣候預測的數據,幫助我們了解它可能如何影響海洋生物和碳儲存、大西洋環流,或歐洲和北美的極端天氣事件。