缅因州东部快速冰川消融揭示北大西洋Heinrich Stadial 1时期的极端季节性气候

为解决北大西洋地区Heinrich Stadial 1（HS1）期间气候记录矛盾问题，研究人员通过缅因州东部冰盖行为重建，结合10Be宇宙成因暴露测年和放射性碳年代学，证实HS1期间夏季变暖驱动了快速冰川退缩（15.3±0.5 ka），支持极端季节性假说，为冰期终止机制提供新证据。

　　

冰川消融背后的气候密码：北大西洋HS1时期的“冰火两重天”

末次冰消期为何突然终结？这个困扰学界数十年的谜题，在北大西洋Heinrich Stadial 1（HS1，18-14.7 ka）时期表现得尤为扑朔迷离。格陵兰冰芯记录显示这是末次冰期最寒冷的阶段，但冰川退缩证据却暗示夏季变暖。这种“冬季极寒、夏季酷热”的极端季节性假说，亟需更多地质证据验证。

缅因大学领衔的研究团队将目光投向北美东北部的缅因州东部——这里保存着HS1时期冰盖退缩的完整“档案”。通过45个新的¹⁰Be宇宙成因核素暴露年龄（结合已有数据和放射性碳年代），团队发现该地区冰盖在160公里范围内以惊人速度消融，时间锁定在15.3±0.5 ka，且与测年误差范围完全吻合。更关键的是，当冰缘退至陆地后，夏季温度升高成为主导驱动力。这些发现不仅证实了HS1时期“夏季融化-冬季封冻”的极端季节性模式，还揭示了冰盖退缩释放的融水如何通过海洋反馈加剧冬季严寒。论文发表于《Quaternary Science Reviews》，为冰期终止机制提供了关键拼图。

技术方法精要
研究结合LiDAR地形数据绘制冰川地貌，筛选花岗岩漂砾进行¹⁰Be暴露测年（样本海拔85-470米），辅以海湾缅因州海洋沉积岩芯的放射性碳年代学数据。采用贝叶斯模型整合不同测年结果，建立冰退时序。

研究结果
背景
Laurentide冰盖（LIS）末次盛冰期延伸至大陆架边缘，但缅因州东部可能存在独立冰帽。传统NW-SE向冰流在HS1期间转为N-S向，暗示局部冰动力学变化。

方法
新发现的巨型冰刻线理（350°走向）揭示冰流方向突变。通过排除继承性¹⁰Be影响的样本（如Isle au Haut的异常老年龄），确保数据可靠性。

缅因州东部
160公里范围内所有有效样本年龄集中在15.3±0.5 ka，显示冰退速率超过测年误差分辨率（约160公里/千年）。结合17 ka启动的海洋沉积记录，表明冰退具有“海洋触发-陆地加速”两阶段特征。

结论

1. 冰盖退缩主因是夏季升温，尤其陆地阶段；
2. 融水注入导致冬季海冰扩张，形成“自强化循环”；
3. 该模式可能适用于其他北大西洋冰退事件（如新仙女木期）。

意义与展望
这项研究首次在区域尺度上验证了HS1的极端季节性假说，揭示冰盖对季节温度变化的超敏反应。作者指出，当前气候模型未充分考虑这种“正反馈”机制，可能低估未来极地冰盖消融的潜在速度。晚更新世冰盖的“记忆”警示我们：看似矛盾的寒冷事件，可能正隐藏着变暖驱动的生态剧变。