#石笋中发现隐藏气候密码# 【研究发现石笋中隐藏“气候密码”】西班牙《阿贝赛报》网站10月14日发表一篇报道，题为《研究人员在石笋中发现隐藏的“气候密码”》，内容编译如下：
在许多洞穴的深处，滴落的水流在地面上形成了大自然最具标志性的构造之一——石笋。请勿与悬挂在洞顶的钟乳石混淆，这些真正的方解石柱从几厘米到数米高不等，它们随着水滴一滴滴落下而逐渐升高，每一滴都沉积了水中含有的微量矿物质。
然而，除了其不可否认的美感之外，石笋也是能够记录古代气候变化的自然档案，就像树木的年轮一样。
但是，是什么决定了石笋的形状？为何有些会形成细长的圆锥体，有些成为巨大的柱状，而另一些则呈现出奇特的扁平形状？如今，一项由华沙大学、佛罗里达大学、斯洛文尼亚科学与艺术学院研究中心以及卢布尔雅那大学医学中心的研究人员共同完成，并刚刚发表在《国家科学院学报》周刊上的新研究，首次提供了对石笋形状的完整数学描述。
在研究过程中，研究人员成功解析了一个已有60多年历史的石笋生长数学模型，该模型预测了当洞穴条件保持稳定时，“理想”石笋的形态演变。通过这种方式并借助数学工具，研究人员揭示了自然界众多隐藏的构造蓝图之一：石笋之所以最终呈现平顶基座、经典柱状还是尖锥形态，并非偶然，而是受单一控制因素支配——达姆科勒数，该参数反映了方解石沉积速率与水流速率之间的平衡。
因此，当滴水集中且稳定时，会形成柱状；而当滴水范围扩散时，则会形成平顶。当流速很高，或者水直接从洞顶滴落至石笋顶端时，则可能发育出带尖顶的圆锥形状。
华沙大学的研究主要作者彼得·希姆恰克解释道：“事实证明，石笋形态的丰富多样性可以通过一个简单的参数来解释，这是自然之美直接对应简洁数学定律的难得案例。”
为验证其理论，希姆恰克和他的团队对斯洛文尼亚著名的波斯托伊纳洞穴中的石笋进行了X射线断层扫描。这些在卢布尔雅那大学医学中心进行的扫描结果显示，实际形态与模型预测高度吻合。即使是最精细的细节，例如从平顶到柱状主体的过渡，也完美符合方程描述。
论文合著者马泰·利帕尔补充道：“将我们的解析解与洞穴中的真实样本对比，匹配度非常显著。这表明，即使在看似最混乱的自然条件下，底层的几何规律依然存在。”
该研究还表明，石笋形态对气候科学研究至关重要。事实上，石笋被广泛用于重建降雨和温度记录，方法是分析其方解石层内捕获的碳同位素的细微变化，有点像是阅读一本由雨水书写了数万年的日记。
新模型表明，平顶石笋记录这些同位素信号的方式与柱状或圆锥形石笋不同，这一发现可以改进古气候记录的解释方式。
“石笋是天然的气候档案，”佛罗里达大学的合著者安东尼·拉德补充道，“但现在我们看到，每种几何形态都会在同位素记录中留下独特印记。认识到这种效应将使我们能够更可靠地提取古代气候信息。”
因此，下一次当我们驻足观赏石笋时，不妨试着把它看作不仅仅是一个奇特的岩石构造。因为实际上，我们面对的是一个完整的天然实验室，在这里，物理学、化学和地质学相遇，而现在，也与数学交汇。而其千姿百态，正像是由千年滴水悄然写就的一部自然密码，静待解读。（编译/韩超）
