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如果你想寻找时间旅行者，那就从澳大利亚开始，向南进发。
靠近海岸，海面平静而清澈。鲸鱼悠然自得，海鸟嬉戏玩耍。
当你接近南大洋和更远的南极洲时，风力愈发猛烈。从水手们给这些纬度起的名字就可以看出这一点：咆哮的四十度，狂怒的五十度。能在这个偏南的位置看到船只实属罕见。但时间旅行者很挑剔——只有某些地点才能满足他们的需求。
一个巨浪翻涌，露出了一艘勇敢的船只。船上配有各类科学家，包括几位古海洋学家。长时间操作重型机械让每位船员都沾满了泥和油。尽管饱受冰冷寒风的侵袭和汹涌巨浪的颠簸，他们却对海底的秘密充满兴趣。
这里是艾丹·斯塔尔博士，他正一边准备重力岩心管，一边努力不让午餐吐出来。
重力岩心管是一个巨大的空心金属管，上重下轻。斯塔尔博士用机械臂将其从船边吊起，然后抛入大海。
这根管子像鱼叉一样刺穿海底。科学家们费力地将它拉回水面，然后将管子切开。如果幸运的话，里面将是一层层的沉积物，允许他们窥视遥远的过去。
海底下的每一层都代表着向过去迈出的一步。
“我通常研究的是最后两百万年的沉积物，”斯塔尔博士说。“但使用钻机，你可以获得至少追溯到六千万年前的样本。”
在来到剑桥大学之前，这就是斯塔尔博士的工作——收集深海沉积物岩心。
如今，斯塔尔博士是地理系的博士后研究助理，也是塞尔温学院特雷维利安研究助理。他负责处理人们从海底带回的岩心。
他像淘金者一样，通过筛子冲洗泥土，从混乱中挑选出微化石。有些物种的大小不超过一粒沙子。这些泥土讲述着遥远时空中的故事。他筛选过来自缅因州外一处两万年前消失的海滩的贝壳。
经过数百小时的练习，斯塔尔博士已将此技艺磨练得炉火纯青。
“我在梦中都能看到这些化石。这很让人沉思。有些物种你总是想要的——它们是碳循环的‘忠实记录者’。每当我在眼角余光中看到它们时，我就会抓住它们。
“从这些深海岩心中可以发现的信息量令人惊叹。我们可以测量浮游生物壳体的化学和原子特性。通过观察沉积物颗粒的粗细程度，我们可以判断海洋的流速。”
斯塔尔博士在这些岩心中寻找非常具体的东西。他想仔细研究快速气候变化的时期，即世界在冰川期和间冰期之间切换的时期。这些突变的转换与一种神秘模式的变化有关，科学家们最近开始拆解这个模式。这个模式就是具有双面性质的大西洋经向翻转环流（AMOC）。
认识AMOC - 大西洋经向翻转环流。它像一条巨大的传送带，将水、盐和沉积物运送到各大洋。同时，它将热量从南方带来，穿过赤道进入北方，并将这些热量释放到大气中。
斯塔尔（Starr）说：“这就是为什么在剑桥，与我们在同一纬度的其他地方相比，这里相对温暖。‘在像我们纬度这样的内陆地区，比如西伯利亚，就冷得多。’”
在过去的100年里，研究人员已经构建了AMOC如何运作的复杂图景。1961年，海洋学家亨利·斯托梅尔（Henry Stommel）意识到，地球的海洋根据某些规则集体循环，这些规则由平衡状态决定。这些状态是海洋稳定时的保持模式。它们只在满足一定条件时才在状态之间跳转。20世纪80年代，沃利·布罗克（Wally Broeker）在地质记录中发现了快速变暖的间隔期。在这些时期，格陵兰岛在几十年内会变暖10度或15度。
这些快速波动被称为丹斯加德-厄施格（Dansgaard-Oeschger）事件 - 即从一个平衡状态切换到另一个平衡状态的开关。布罗克在一篇名为《温室中的不愉快惊喜》的论文中，认出了AMOC中的这种开关机制。他后来创造了“全球变暖”一词。
事实证明，现代的AMOC有两种状态——“强”状态，它稳定且温暖；“弱”状态，它能量低且寒冷。布罗克意识到，海洋波动可以彻底改变北大西洋的气候：不是逐渐改变，而是突然改变。
斯塔尔在冰芯中看到了这些突然变化。
“在冰芯中，你可以看到冰川期持续约十万年。但如果你放大观察，你会看到记录中的这些跳跃。那就是AMOC开关的翻转。”
目前，我们处于稳定且温暖的AMOC状态。在我们的整个生命周期中，以及之前的许多代人，都是如此。我们的间冰期被称为全新世，至少让我们舒适地生活了11,000年。但有一些迹象表明，我们可能正走向一个临界点。
“关于临界点的一件事是，你可能不知道它已经越过，直到为时已晚。一旦你进入新的平衡状态，就很难再把开关扳回来。”
那么，弱AMOC状态可能是什么样子？对于工业化前的世界模型来说，北欧将经历强烈的降温，包括英国和格陵兰岛，它们将失去来自墨西哥湾流的热量供应。低状态还将使赤道附近的降雨模式发生巨大变化，比如亚马逊和撒哈拉地区。
但麻烦的是——我们现在并不处于工业化前的世界。
人类以深刻的方式改变了地球的自然系统。我们将人为气候变化与气温上升和更不稳定的天气联系起来。但说到历史悠久的洋流，情况就更复杂了。我们如何应对同时发生的变暖和变冷事件，这些事件以不同的方式影响我们星球的不同地区？弄清这些对我们的气候产生的现实影响有点令人费解。
斯塔尔说：“当你同时考虑人为变暖和AMOC临界点时，情况就变得复杂了。‘这正是我的研究团队试图弄清楚的。我们正在研究深海沉积物和冰芯，试图找到AMOC转变的指纹。这样，我们就可以更好地预测未来的转变可能是什么样子。
“海洋是一个混乱的地方。它的每个组成部分都有一些自然变化。即使人类驱动的气候变化不是一个因素，这些系统也会自然地在状态之间振荡。”
我们对海洋的理解已经取得了长足的进步。如今，我们有了锚定阵列、自主潜水滑翔机和世界级的钻探能力，比如来自RRS大卫·爱登堡爵士号的钻探能力。但我们自2004年以来才开始直接测量AMOC。这段时间并不长，不足以确定我们目前处于什么状态。这就是斯塔尔希望将AMOC的记录延伸到更深的过去的原因。
"在剑桥从事这项研究真是太酷了，因为这一学科正是在这里诞生的。地球科学的尼克·沙克尔顿爵士是古海洋学的奠基人。他教会了我们所有关于冰河时代周期的知识。我们正在沿着他的足迹前进。
"来自沉积物和冰芯的丰富数据集可以帮助我们做到这一点。在不确定性和噪声中突出显示AMOC（大西洋经向翻转环流）的影响需要付出大量工作。我们的团队汇总了所有数据，以尝试提取出可靠的信号。"
