日本理化学研究所（理研）的研究团队开发出了可以从南极大陆等地采集挖掘出的冰样中精密分析水的激光装置。可以以年为单位详细掌握显示20万年前远古时代气温变化的信息。这将有助于详细记录和准确调查远古时代的地球环境和气候变化。
理研的雪冰宇宙科学研究室长望月优子等人开发的是，从南极和北极的格陵兰岛的冰块中取出的圆柱体冰芯（Ice core）样本中提取水的装置。
在不接触空气的情况下采集激光溶解的水（供图：理化学研究所）
冰芯中留存有气温观测记录中所没有的古代地球气候线索。这是了解气候变化历史记录和机理的重要样本。
新装置通过直径2毫米的喷嘴，照射功率2瓦特的近红外激光来一边融化冰一边进入冰样内部。为了防止受到外界空气的污染，把融化的水从顶端的洞里吸出来，然后运送到储水容器中。
使用传统的激光装置在融化冰块时，存在了解古代气温信息的关键因素——水的同位素状态因温度而改变的问题。虽然也有用发热板融化圆柱体断面的方法，但可采样的冰层厚度精度最少要保持在1厘米。而新装置的性能可将此精度控制到了3毫米。
此次首次实现了小于1厘米的精确采集。这一精度是以年为单位获取古代温度相关信息不可或缺的条件。
详细分析保留着远古气候变化信息的冰样“冰芯”（供图：理化学研究所）
冰芯年代越久远，记录一年的冰层就越薄。例如，在南极内陆地区的日本观测基地“富士圆顶”，留存有约20万年前信息的冰样，其中记录着一年信息的冰层厚度约为5毫米。
研究人员实际进行了从富士圆顶的冰芯中采集水的实验。使用2瓦特近红外线，所熔化的水的温度在49摄氏度左右，远低于沸点的100度。实验证实，与人工使用陶瓷刀切割冰块的作业相比，新装置中水的同位素状态没有发生大的变化。
通过调整激光的强度、喷嘴进入冰的速度、吸入融化的水的速度等设计装置以防止水发生变化。此次开发的装置被命名为“RIKEN―LMS”。详细的设计等已经通过研究论文公开，今后海外也可能使用同样的装置进行冰芯研究。
随着全球应对气候变化的需求日益增长，与阐明气候变化机制相关的冰芯的研究也备受关注。
日文：松添亮甫、《日经产业新闻》、2023年9月27日
中文：JST客观日本编辑部
