科学家知道，板块构造——构成地壳的独特刚性板块的运动——形成了大陆和山脉，对于地球表面从布满熔岩和岩石向宜居环境的演变至关重要。但我们不清楚它是什么时候开始的。哈佛大学领导的一个科学家小组分析了一些非常罕见的古老晶体，这些晶体被称为锆石，其大小和小沙粒相当，几乎坚不可摧，科学家以此寻找板块构造开始的化学线索。这项发表在《AGU Advances》期刊上的研究表明，38 亿年前，这些锆石的地球化学特性发生了重大改变，让它们看起来更像是今天在板块构造发生的炽热环境中形成的锆石。将锆石想象成微小的时间胶囊，它保留了地球最初 5 亿年的化学线索。有些是在超过 40 亿年前的地球岩浆中形成的，从地质学角度说，地球那时仍处于婴儿期。这使它们成为地球上已知最古老的材料。可以通过激光照射了解它们的秘密，这正是研究人员在分析中采用的方法。

亚利桑那大学研究人员领导的一项新研究可能解开了长期以来一直困扰着古气候专家的两大谜团：逾 10 万前，最后一个冰河时代的冰盖是从哪里来的，为什么会增长得如此之快？理解是什么驱动地球冰川-间冰期循环——北半球冰盖的周期性进退并非易事，研究人员投入了大量精力解释数千年来大冰块的膨胀和收缩。这项发表在《自然地球科学（Nature Geoscience）》期刊上的新研究提出了对在最近一次冰河时代中覆盖北半球大部分地区的冰盖快速扩张的解释，这些发现可能也适用于地球历史上的其他冰河时代。

大约 10 万年前，猛犸象还在地球上游荡，北半球的气候急剧变冷，导致大量冰盖形成。在大约 1 万年的时间里，当地山地冰川生长并形成了大冰盖，覆盖了今天的加拿大、西伯利亚和北欧的大部分地区。虽然普遍认为地球围绕太阳运转轨道的周期性“摆动”引发了北半球夏季的降温，从而导致大范围冰川作用开始，但科学家一直无法解释覆盖斯堪的纳维亚半岛和北欧大部分地区的大冰盖，那里的温度要暖和得多。地球科学助理教授、UArizona Earth System Dynamics Lab 负责人 Marcus Lofverstrom 表示：“我们使用气候模型模拟和海洋沉积物分析，证明加拿大北部的冰形成会阻碍海洋通道，让海水从北极流入北大西洋。”“这反过来又导致斯堪的纳维亚海岸附近的海洋环流减弱和寒冷条件，足以让该地区开始结冰。”

亚利桑那大学地球科学系助理教授 Diane Thompson 表示：“这些发现得到了北大西洋海洋沉积物记录的支持，这些记录提供了加拿大北部冰川比欧洲早几千年的证据。”“沉积物记录还显示了令人信服的证据，证明在斯堪的纳维亚半岛形成冰川之前，深海环流已经减弱，这和我们建模的结果很类似。”作者写道，这些实验表明，加拿大北部海冰的形成可能是斯堪的纳维亚半岛冰川作用的必要前提条件。Lofverstrom 表示：“我们在这里确定的机制可能适用于每个冰河时期，而不仅仅是最近的一个。”“它甚至可能有助于解释更短暂的寒冷时期，例如在最后一个冰河时期结束之后，打断了普遍变暖趋势的新仙女木期寒冷逆转（1.29万年至1.17万年前）。”