记者　于梅君
　　国庆假期,不少景区溶洞旅游火热,石笋、石柱、石幔、石帘、石旗等各类岩溶景观参差错落、千姿百态,配合洞内的五彩灯光,呈现出一幅绚丽斑斓的奇幻景观。
　　俗话说,“外行看热闹,内行看门道”。你知道石笋还被誉为“千年温度计”吗?像树木一样,石笋也有自己的“年轮”,它就像大自然的“记录员”,默默记载着从古至今地球的风云变幻,被称为喀斯特地区的“地质钟”。
长成1米高的石笋　需要10000年
　　在喀斯特地区,由于滴水作用,溶洞中会形成各种自然景观,如石笋、钟乳石、石柱、石幔、石花等。
　　这些神奇的景观是如何形成的?中国科学院地球环境研究所薛刚博士介绍,主要是由于降水与洞穴上方土壤中的二氧化碳结合,形成具有酸性的溶液,这些溶液流经碳酸盐岩的裂隙,溶解了部分碳酸钙,有的形成从洞顶向下生长的钟乳石,有的滴落到洞底,从地面向上生长,从而形成石笋。
　　石笋不仅长得漂亮,还藏着地球的“秘密”。从海洋诞生以来,地球时刻都发生着冷暖干湿的变化。石笋生长离不开滴水的作用,每一滴水,都携带着当时的气候信息,并把这些秘密悄然“锁”在石笋的矿物晶格当中。
　　随着季节变化,洞顶滴下的水中含有的物质成分不同,与树木形成的树轮一样,石笋也会形成自己的“年轮”,通过这些“年轮”计算出石笋的年龄。
　　石笋与钟乳石一样成长缓慢,每百年才长高1厘米,如果你看到一个高1米的石笋,那么它的生长通常需要10000年时间。

石笋里藏着　气候变化的秘密
　　不同于树轮一圈一圈从里到外分布,石笋的“年轮”,通常以深浅交互的生长条带,自下而上平行展布,将石笋对半切开后,即可以看到这些“年轮”,业内称为“年纹层”。
　　石笋的年纹层,就像一个个尽忠职守的记录员,历经千万年守候,把温度、降水等气候信息都记载保存下来,成为记录过去气候和环境变化的“自然档案”。
　　每条纹层就是一页,每一页上都有信息,每条信息都渴望被人类破译。信息破译之后,可以通过分析过去不同背景下,气候变化的规律与驱动机制,来预估全球变暖趋势下,未来突变事件发生的可能性。
　　溶洞中林立的石笋,为什么会长成笋状?科学家说,石笋生长速度,与经过其表面的水层厚度有关。
　　水滴刚落下时,形成的水层最厚；随着它向各个方向分散流淌,水层会越变越薄。
　　水层越厚,所含碳酸钙越多,沉积物积累越快。所以水滴落下地点生长速度最快,这就是石笋的笋尖；越往四周生长越慢,最终形成圆锥体形状的石笋。
　　科学家计算表明,石笋总有一个固定的“理想形状”,所形成的圆锥体只有大小差异,没有形状差异,即圆锥侧面与底面的夹角总是一样的。
神奇石笋是这样给地球“纪年”的
　　石笋到底是如何给地球“纪年”的?中科院地质与地球物理研究所的专家,在我国北方最宏大、沉积类型最丰富的岩溶洞穴——北京石花洞开展了研究。
　　专家在洞穴里取到一根近20厘米高的圆柱体石笋,将石笋切开并磨制成薄片。显微镜下,石笋里清晰可见像树木年轮一样的生长层,厚度从几微米到几十微米不等,仿佛一部编年史书。
　　石花洞中的石笋微层,记载了自公元前665年——公元1985年以来,2650年的北京夏季逐年温度,所以被称为“千年温度计”和“天然时钟”。
　　利用石花洞石笋的生长层变化规律,专家重建了公元前665年至公元1985年间,共2650年的北京地区夏季温度变化图。根据这个记录,在战国中期、两汉、隋、盛唐、宋、元、清代晚期以前,北京地区的夏季比较温暖。此外,自1600年来,北京地区的气温一直呈现上升趋势。
　　这幅依靠石花洞石笋生长层重建的北京2650年以来的夏季温度变化图,是迄今为止中国最长的逐年温度记录,也是世界最长的石笋逐年温度记录。
　　气温为何仅仅重建到1985年?科学家解释说,这是因为北京石花洞在1986年向游客开放,洞穴内空气中的二氧化碳浓度上升,影响了石笋的沉积。北京市气象台相关负责人称,石花洞石笋的温度记录,有助于气象部门判断气候演变,为减灾防灾和科学决策提供依据。
　　同样,我国科研人员通过对贵州荔波县境内董哥洞穴中两根石笋的研究,揭示出这个地区16.23万年以来的气候演变规律。
　　贵州省茂兰国家级自然保护区管理局局长冉景丞介绍,研究表明,这个地区12.78万年以前是干冷严寒气候,属早大理冰期；12.78万年-9.1万年间,是冷湿间温暖(凉)气候,属中大理冰期；9.1万年-5.12万年间,属干冷间冷湿气候,属晚大理冰期；936年以来为温暖间湿、凉或干凉气候,属冰后期。
　　专家指出,我国首次建立16万年以来石笋变化及气候环境变迁轨迹,揭示出石笋变化与气候演变的对应关系。
　　此外,由中国美国等国研究人员组成的团队,通过对中国中部一个洞穴中石笋的分析,还绘制出了亚洲季风64万年的历史。这是如何做到的?
　　石笋生长的速度,要看降水多少以及有多少渗入洞穴中——降水多的时候,比如季风季节,碳酸钙会一层层堆积起来,这其中就蕴藏了特定时期空气和降水的信息,科学家可以据此更好地了解气候变化。他们还可以寻找溶解的铀,从而确定石笋堆积层的时间。这两方面信息,可以综合推断出过去季风季节的气候时间表,最早可达64万年前——这是迄今为止最详细和准确的季风记录。
通过石笋,还能推测未来气候变化
　　通过石笋,不光可以读出古气候的变化,还可以研究出未来地球上的气候趋势。
　　1993年3月,南京江宁汤山镇发现一个原始洞穴——葫芦洞,南京师范大学地理与科学学院教授汪永进,对葫芦洞考察后,采集了5支石笋。
　　通过对石笋中放射性元素等的研究,汪永进发现,过去几万年来,东亚季风区气候,存在类似于现在南北极地和北大西洋地区的气候,而且,全球气候变化周期应为2万年,即2万年寒冷、2万年温暖交替。这一研究,首次系统性利用石笋对气候变化进行研究,得到国际学术界的认证。
　　资料显示,近100年来,全球气温升高了0.4—0.6摄氏度。很多研究认为,人类工业、化工等污染是罪魁祸首。然而,汪永进说,全球变暖是自然状况本身的规律,工业、化工等人类生产活动,对全球气候变暖的影响的确存在,但不是根本性的。
　　根据洞穴石笋,汪永进得出结论:近100年是过去400年以来最暖的,但不是近1000年来最暖的,因为400年前有比现在更暖的天气。此观点也得到了国际学术界的认可。
　　汪永进根据研究预测,全球气候还会趋暖,但是再过100—200年后,亚洲地区季风性气候的气温,可能会突然下降,带来冰期干旱。到那时,气温可能会下降两三摄氏度甚至更多。到那时,原本鱼米之乡的地带,可能会变成高原,甚至出现类似喀斯特地貌、黄土高原的地形,而高原地区则变得气候宜人,动植物种类更丰富。
　　汪永进解释,此说法与一些学者“50年后气温更高,海平面上升”的说法并没有矛盾,因为两者预测的不是同一个时间段,可能会先出现海平面上升,后出现冰期干旱。