新南威尔士大学拉克伦·吉尔伯特 库克群岛石笋横截面的x光荧光图
每个深蓝色的条纹标志着雨季的开始
荣誉:安德里亚·博萨托，西尔维亚·弗里斯亚/澳大利亚同步加速器，维多利亚 观察石笋的内部，就是回顾几万年前的时光，看看地球的气候模式如何塑造了我们今天生活的世界
像年轮一样，洞穴石笋是史前地球的入口，现在来自UNSW悉尼的科学家发现它们作为世界各地的时间追踪器一直是可靠的
在一项对分布在世界各地的石笋生长特性的全球调查中，科学家发现，虽然气候事件导致的生长波动在较短的时期内很明显，但石笋在较长时期(数万年)的生长却惊人地呈线性
UNSW生物、地球和环境科学学院的安迪·贝克教授说:“我们新的全球分析表明，我们可以认为石笋的生长就像一个节拍器，在数百年或数千年间非常稳定。”
“有时极端天气事件会干扰这个节拍器几年，使其增长稍快或稍慢，我们可以用它来探索气候变化
“但总的来说，石笋的生长是可以预测的，正是这种独特的性质使它们对研究人员来说非常有价值——你可以通过使用遍布全球的非常规则的年轮来判断过去的时间
" 石笋从洞穴底部生长，水从洞穴顶部的钟乳石中滴落，是溶液中水携带的化学物质在洞穴中变成固体的结果
它们是由一层层的方解石晶体构成的，如果没有任何东西干扰它们的生长，它们可以完美地一层一层堆叠在一起
“但实际上，洞穴中有许多干扰，”教授说
面包师
“来自上方土壤的微小颗粒和化学物质的微量元素会干扰堆积，在生长的晶体之间形成孔隙，甚至会轻微改变生长晶体的形态或结构
" 稳定增长 一段时间以来，科学家们一直用石笋来测量地球不同部分的状况，但直到现在，人们仍然不知道是否所有的石笋在不同气候条件下的洞穴中都以相同的方式生长
在过去的11000年里，石笋平均长了一米
这两个是在西澳大利亚盐池的那边的洞穴里
信用:安迪·贝克/UNSW “在进行这项分析之前，我们没有证据表明石笋只在有季节性降水的地区发现，也没有证据表明石笋的增长率随着时间的推移相对不变，这是一个普遍存在的特性，”教授说
贝克说
“我们了解到，要在石笋纹层厚度变化中保留环境信号，就需要对天气模式进行大规模扰动，例如与厄尔尼诺或拉尼娜现象相关的长时间干湿年份
“但在降水具有季节性的地区，层状石笋的长期恒定增长率为精确的年代构建提供了无与伦比的能力
" 研究人员发现，随着时间的推移，在世界各地的不同位置之间，温暖的气候往往会导致更多的石笋生长，而寒冷的气候则会导致石笋生长放缓
但是研究表明，大多数石笋样品，无论位置如何，在数万年的时间尺度上都遵循线性增长
“在过去的11000年里，‘全球平均石笋’的高度增加了大约一米，”教授说
贝克说
过去的快照 分析薄层的组织方式可以帮助科学家解读遥远过去的环境条件和天气事件
在季节性气候中，这些结构的变化会定期发生，产生他们称之为“年度层状石笋”的层
“但当极端天气事件发生时，例如厄尔尼诺/拉尼娜南方涛动现象，包括特大干旱、森林火灾和洪水事件，石笋纹层厚度的变化可以提供重要的线索
“我们可以使用石笋中的其他化学证据来获得过去环境变化的记录，并准确知道这是何时发生的，”教授说
面包师
“例如，在UNSW，我们首次从洞穴石笋中重建火灾历史
在西澳大利亚工作，使用具有这些连续纹层和规则生长的石笋，我们可以从通过滴水被运送到石笋的丛林大火灰烬的可溶部分留下的痕迹来确定过去发生火灾的频率
" 研究人员说，他们对晶体如何在每个叶片中生长的了解仍然有限，因此未来的研究可以研究叶片的内部结构和相关的晶体生长机制
这项分析“年度层状石笋的特性——全球综述”发表在4月份的《地球物理学评论》杂志上
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