研究显示古代南极曾是绿洲:最高温7℃

加国无忧 51.CA 2012年6月22日 06:55 来源:新浪科技 [ 加大字体缩小字体 ]

最近一项研究发现,南极大陆在远古时期的环境要远比原先设想的更加温暖潮湿。这样的气候环境足以支持较高大的植被,包括一些矮小的树木,在靠近这块大陆沿海的地带生长,当时的南极洲仿佛一块绿洲   新浪科技讯 北京时间6月22日消息,据美国宇航局网站报道,最近一项由大学研究人员为首发起,并由美国宇航局科学家参与的有关古代南极洲环境的研究项目发现,这块大陆在远古时期的环境要远比原先设想的更加温暖潮湿。这样的气候环境足以支持较高大的植被,包括一些矮小的树木,在靠近这块大陆沿海的地带生长。

研究小组在本月17日将他们的研究结果发表在了在线版的《自然-地球科学》上。该项研究的第一作者为洛杉矶南加州大学的萨拉·费金斯(Sarah J. Feakins),其余研究者还包括了宇航局喷气推进实验室和路易斯安那州立大学的科学家。

研究人员对采自罗斯冰架下方的沉积物冰芯样本中的植物叶片残骸进行检验,发现在1500~2000万年前这里的夏季温度要比现在高出大约11摄氏度,最高可以达到大约7摄氏度。降水量也比现在要高出数倍。

费金斯本人是美国南加州大学多塞夫文学,艺术与科学学院助理教授,他说:“这项研究的最终目的是更好的理解未来的气候变化将是何种模样。俗话说以史为镜,过去的历史可以启示我们的未来,过去的气候也是一样。这些记录向我们展示了,当温度上升时这一南极冰架区域可以变得多么温暖潮湿。而现在的这些就是我们获得的有关这一问题的第一批线索。”

整件事还要从论文的合着者,路易斯安那州立大学的索菲·沃纳(Sophie Warny)教授在南极的冰芯中发现大量的花粉和藻类说起,从那时候起,科学家们便开始怀疑在中新世中期,地球上高纬度地区的气候可能要比我们之前设想的要更加温暖。南极洲古代的植物化石难以存在,因为整个大陆都被巨厚的冰层覆盖,这个冰层会缓慢移动,磨蚀掉所有的线索和证据。

沃纳说:“海洋沉积物岩芯是搜寻古代植物线索的理想之地,因为那些沉积在这里的化石可以免受冰层移动带来的破坏。然而这些岩芯在南极海域要想获得非常困难,这需要开展国际合作。”

受到花粉样本的启发,费金斯开始着手对沉积物岩芯中的植物叶蜡成分进行检验。叶蜡可以记录下气候变化的证据,因为它会记录下植物存活时其吸收的水分中氢同位素的比值。费金斯说:“冰芯记录只能带我们回溯到过去大约100万年。而沉积物岩芯样本却可以带我们回到更加久远的过去。”

随后,论文合着者,宇航局喷气推进实验室科学家李俊恩(音译:Jung-Eun Lee)设计了一系列实验来测算这些氢同位素样本数据所反映的当时环境中的温度和湿度情况。他所运用的这一模型最初是为美国宇航局在轨运行的“海洋”卫星而设计的,主要用于该卫星获取的大气水汽成分中的氢同位素分析。李俊恩说:“当地球升温,受影响最显着的就是它的两极。雨带的南移,加上高纬度地区偏高的温度都让南极地区边缘看上去似乎都不像是极地,而更像是今天的冰岛地区。”
这一南极地区的“绿化”过程最高峰大致出现在中新世中期,距今大约1640万~1570万年。这远比恐龙灭绝的年代要晚,后者在6400多万年前便已经灭绝。在中新世时期,地球上已经出现了很多和现代差别不大的动物,如三趾马,鹿,骆驼和不同种类的猩猩。而现代人类则直到大约20万年前才首次出现在地球生命的舞台上。

中新世中期的温暖环境被认为应当对应于400~600ppm的大气二氧化碳浓度。而在2012年,全球的大气二氧化碳浓度为393ppm,这一数据是过去数百万年中最高的。如果保持现在的增长速度,大气二氧化碳水平到本世纪末就会达到中新世中期时曾经出现过的水平。

中新世中期曾经出现过高的大气二氧化碳浓度水平,这一事实在其它研究中也得到印证,包括植物叶片表面气孔的数量,以及对土壤和海洋生物化石进行分析后给出的地球化学证据。尽管所有这些证据都没有冰芯中实实在在的保存着古代气体样本的气孔来的直观,它们已经是能够达到如此久远年代的最可靠手段之一。尽管到目前为止科学家们仍然不清楚究竟为何在中新世中期会出现二氧化碳的高浓度,但是很显然,二氧化碳的高浓度和在世界很多地点,包括此次纪录的南极地区所发现的升温现象之前存在显着的同步关系。此项研究由美国国家自然科学基金会(NSF)提供资助,并得到了美国宇航局的支持。

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