IF50.5｜冰芯记录揭示末次间冰期Ronnie冰架幸存

南极西部冰盖在末次间冰期并未完全崩塌，Ronnie冰架始终存在。

这篇按生信解读号的读法拆：先看背景和问题，再看作者怎么做、做出了哪几条硬发现，最后把数据和代码收走。

研究背景

南极西部冰盖（WAIS）是未来海平面上升预测中最大的不确定性来源。末次间冰期（LIG，约12.5万年前）全球海平面比现在高数米，通常认为需要南极冰盖大量消融，尤其是WAIS。然而，关于LIG期间WAIS的直接证据非常稀少。冰芯中的海盐和稳定同位素是重建过去冰盖和冰架范围的有力指标。此前对WAIS地区LIG冰芯记录的研究（如Mount Moulton和Patriot Hills）未能给出明确结论，且近期基于章鱼基因组的研究提出LIG期间可能存在连接威德尔海、阿蒙森海和罗斯海的海道，暗示WAIS大幅退缩。

科学问题

卡在哪里： 直接来自WAIS地区的LIG冰芯记录稀缺，且已有记录解释存在争议。缺乏对LIG期间Ronnie冰架是否存在的直接证据，导致对WAIS退缩幅度和海平面贡献的估计差异巨大，从数米到超过6米海平面当量。

本文要回答： 利用Skytrain Ice Rise冰芯的海盐和同位素数据，重建LIG期间Ronnie冰架的范围和WAIS的退缩程度。

技术路线

作者主要用了：冰芯海盐浓度分析、稳定水同位素、总空气含量、冰盖模型模拟。

作者钻取了Skytrain Ice Rise（SIR）冰芯，该冰盖独立于WAIS主体，位于Ronnie冰架边缘。通过连续流分析和离散采样测量冰芯中的海盐钠（ssNa）和δ18O，并利用总空气含量（TAC）估算古海拔。将SIR数据与已发表的Ronnie冰架海盐空间分布调查和同位素模型模拟相结合，评估冰架范围和WAIS退缩。同时，利用冰盖模型（PISM）模拟LIG期间可能的冰盖-冰架配置，以验证观测结果。

图 1　Fig. 1。图1展示SIR冰芯钻取位置（红点）及WAIS周边其他冰芯点（蓝点），紫色为裸露岩石。SIR位于Ronnie冰架边缘，独立于WAIS主体，被Ellsworth山脉与主冰盖分隔，其地理位置使其成为监测Ronnie冰架变化的理想地点。

核心亮点

亮点 1｜Ronnie冰架在LIG期间持续存在

SIR冰芯中ssNa浓度在126-117 ka期间低于现代值，直到120 ka才达到晚全新世水平。根据Ronnie冰架海盐浓度随距离指数衰减的关系，这意味着冰架边缘在126 ka时可能比现在更远，随后退缩至接近现代位置。如果冰架完全消失，ssNa浓度应达到约400 µg kg-1，但实际观测值远低于此。因此，Ronnie冰架在LIG期间至少保持了与现代相当的范围，未发生完全崩塌。

图 2　Fig. 2。图2a显示全新世（10-0 ka）ssNa浓度变化，图2b显示LIG（126-117 ka）ssNa浓度变化，红线为7-0 ka平均值。图2c将SIR数据与Ronnie冰架海盐空间调查拟合线对比，显示LIG早期ssNa低于现代，指示冰架更远；若冰架消失，ssNa应接近400 µg kg-1，但实际远低。

亮点 2｜SIR同位素指示WAIS部分退缩

SIR冰芯δ18O在126-120 ka比晚全新世高2.5‰，远大于东南极参考站点的平均增幅（+0.7‰）。扣除气候背景和局地海拔变化（估计海拔降低60-150 m，可贡献约1-2‰）后，剩余的同位素信号（0-2‰）表明WAIS发生了部分退缩，但幅度仅为完全崩塌模型预测值（约4‰）的一半。氘盈余（dxs）在LIG比晚全新世低1.2‰，也支持WAIS部分退缩的结论。

图 3　Fig. 3。图3对比SIR与东南极冰芯（EDC和EDML）的δ18O记录。LIG期间SIR δ18O比晚全新世高2.5‰，而东南极站点仅高约0.7‰。扣除气候和海拔影响后，SIR的剩余信号指示WAIS部分退缩，但幅度小于完全崩塌模型预测。

亮点 3｜冰架存在与海道假说可调和

章鱼基因组研究提出LIG期间存在连接威德尔海、阿蒙森海和罗斯海的海道。SIR数据表明Ronnie冰架仍然存在，两者并不矛盾。一种可能的配置是：阿蒙森海区域冰盖大幅退缩，但Ronnie和Ross冰架保持完整，海道位于冰架下方深处，不提供开阔水域或海盐源。冰盖模型模拟显示，在阿蒙森海区域海洋热驱动触发MISI的情况下，Ross和Weddell海区域温度低于现代，冰架得以保存。

图 4　Fig. 4。图4展示一种可能的LIG冰盖-冰架配置：阿蒙森海区域冰盖退缩，但Ronnie和Ross冰架保留。模型输出显示冰架下方存在海道，与章鱼基因组数据兼容。该情景下，SIR的海盐输入保持低水平，与冰芯观测一致。

亮点 4｜对海平面预测的启示

SIR数据不支持LIG期间Ronnie冰架完全消失的模型（如包含MICI机制的模拟），这些模型预测南极冰损失超过6 m海平面当量。相反，数据与仅阿蒙森海区域退缩的模拟一致，南极冰损失可能约为4 m或更少。这削弱了基于LIG极端冰损失情景来预测未来海平面上升上限的观测基础，并提示LIG海平面上升可能更多来自格陵兰或东南极。

生信可带走

这一块是给做分析的人用的，不是科普点缀。

• 方法栈： 冰芯海盐浓度分析、稳定水同位素、总空气含量、冰盖模型模拟
• 公开数据： 原文未给出公开组学登录号
• 代码： 原文未给出公开 GitHub/GitLab 仓库
• 谁该点开原文： 从事古气候重建、冰盖模拟和海平面变化研究的科研人员。

带走一句

冰芯海盐和同位素联合分析可定量约束古冰架范围，为评估冰盖模型提供关键观测锚点。