W今天，当我们想到存储信息时，我们想到的是一排排巨大的计算机服务器，它们存储着无穷无尽的数字数据流。似乎有一天，世界上所有的信息都将以1和0的形式被保存在永久、稳定、不可摧毁的设备中。因此，冰作为一种短暂、不稳定、易碎的物质，一直是世界上最持久的信息存储手段之一，这听起来可能有些奇怪。事实上，云上没有冰。冰是了解几百万年来气候变化的关键，也可能在未来几年改变地球。我们请了许多科学家帮助我们解冻这些信息。
气候记录
构成格陵兰岛和南极的硬化平原和冰峰保存着地球过去气候的信息，可以追溯到数百万年前。随着这些地区年复一年地积雪，较高的雪层对较低的雪层施加压力，挤出空气。在压力的作用下，雪花转变成密集的冰粒，并融合在一起形成冰盖。
但并不是所有的空气都逸出。当雪花转变成冰晶时，约10%的雪被困。这些微小的气泡包含它们被捕获时的大气气体氮、氧、二氧化碳和甲烷。气候研究人员对温室气体特别感兴趣。
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“冰芯是我们重建大气一百万年左右的主要方式，”古气候学家詹姆斯·怀特说，他是Boulder科罗拉多大学的教授，也是北极和高山研究所所长。“这是历史上为数不多的干净到可以得到二氧化碳和甲烷浓度的档案之一。”
从冰芯中检索信息是一项劳动密集型工作。最古老的冰芯可以追溯到89万年前，是一个长3000米（近10000英尺）的冰柱；它是在2004年提取的。在实验室里，研究人员将岩芯样品粉碎在真空容器中，以释放捕获的空气并测量释放的气体浓度。
通过研究被困气泡的内容，研究人员可以了解温室气体的水平是如何随时间变化的。怀特解释说:“这有助于我们理解气候系统行为的物理原理。”在此基础上，他们可以推测今天大气中释放的不同数量的温室气体将如何影响未来的气候。
警告开花
你在冰川冰雪上看到的红色、黄色、绿色和黑色蔓延是由各种藻类造成的。这些五颜六色的孢子向我们传递了信息。
藻类为了生存而制造彩色颜料。夏天，当太阳融化冰川顶部的冰时，藻类孢子从冰中浮到表面。当藻类第一次从孢子转化为活跃的光合作用生物时，它们体内的叶绿素使它们变绿。但随后藻类开始产生不同的色素来保护叶绿素免受过多阳光的伤害。来自利兹大学的生物地球化学专家连锷本宁说：“这就像是当你进入太阳，你得到太多的阳光，你就涂上防晒霜。”“这是他们的防晒霜。”
五年前，科学家们发现了冰藻，它能将冰染成黑色。本宁说:“人们只是认为它是泥土。”“一旦他们从生物成分的角度来看，他们发现了一种非常特殊的色素，可以使藻类保持黑色。”
有色的冰比白色的冰吸收更多的阳光，融化得更快。“藻类加快了融化速度，如果你融化得更多，水中就有更多的营养物质供藻类生长，”本宁说。这种由熔体引起的藻类生长导致反照率降低高达20%——表面反射的光的比例变成了一个自我永存的循环。
本宁解释说，冰雪海藻比以往任何时候都更频繁、更密集、面积更大。她说，这是一个迹象，“冰融化得更快，藻类显然有助于更快地融化。”
情书
北极熊是独居的动物，在交配季节需要某种方式找到彼此。美国地质调查局阿拉斯加州科学中心的研究动物学家乔治·杜纳说，与棕熊不同的是，棕熊通过在树上或岩石上摩擦来标记自己的森林区域，北极熊从来没有垂直的结构可以留下气味。相反，它们进化到把交配的线索留在冰上。
圣地亚哥动物园的行为生态学家梅根·欧文（Megan Owen）与德纳及其同事一起，研究了北极熊如何通过留在冰上的笔记找到彼此。欧文和她的团队收集并记录了阿拉斯加北极熊的脚印样本，并让动物园的熊嗅它们。欧文说，雄性动物显然对从雌性动物身上收集到的气味更感兴趣，尤其是对那些没有喂养幼崽的雌性动物身上的气味更感兴趣。雄性和雌性在繁殖季节都会经历显著的荷尔蒙变化，留在冰上的气味表明它们可以交配。雄熊留下的脚印气味会给有幼崽的母亲敲响警钟，因为好斗的雄熊会杀死幼崽。
欧文仍在研究北极熊用来写信息的生化化合物。北极熊的爪子上有很大的汗腺，比身体其他任何地方都大，所以它们肯定通过汗腺传递一些信息。但欧文说，完整的信息可能是熊的生物化学的各种代谢副产物的混合。她说:“这是汗液、尿液和体味的结合，反映了生殖状态和一年中的那个时期的生物化学特征。”“这就是信息内容。”
不过，其中一个因素是改变消息的传递方式。气温升高正在使北极冰层变薄，并导致断裂。杜纳说：“突然之间，你会有很多休息。”。“足迹被破坏。海景的物理性质使熊更难行走，并降低了熊有效沟通的能力。”
永恒的山脉
甘伯采夫山脉位于南极洲的中心地带，大致相当于欧洲阿尔卑斯山的大小，正如研究人员去年发现的那样，这条山脉已经3400万年没有变化了。通常，水和风等自然力会侵蚀岩石，但甘伯采夫没有受到侵蚀。覆盖着山脉的三英里厚的冰层保护着它，因为水和冰在凹陷的、匙形的山谷中是如何相互作用的。
来自地球的热量融化了山脊之间山谷底部的冰。这在冰下形成了一个水池。水池顶部厚重冰盖的压力将其推向各个方向。因为融水位于坚硬的岩石表面，所以它不能滴下来。拉蒙特-多尔蒂地球观测站的冰川学家蒂莫西·克雷茨说，冰盖压在水上的重量使它沿着阻力最小的路径上坡。“所有（水）想要做的就是找到一条首选路径，然后沿着首选路径向外流动，”他说。当这些水向上流动时，它会到达山脊，那里的冰更薄，温度更低。在那里，水又结冰了。冰盖的作用力使新硬化的融水在流过山脊时紧贴山脊的曲线。
克雷茨和他在拉蒙特-多尔蒂地球天文台的同事们说，这一过程使甘伯采夫山脉保持了年轻的形态，使它成为地球上最古老的地方，看起来仍然如此年轻。克雷茨说，虽然地球的其他部分在不断变化，但甘伯采夫山脉的冰可能会继续保存史前地球的快照。除非，也就是说，气温升高最终导致快照褪色。
