阿巴拉契亚山脉的隆起似乎在4.5亿年前通过吸收大气中的二氧化碳引发了一场冰河时代。研究人员报告称,来自该山脉的矿物质在寒流来临之前冲入海洋,同时携带了大气中的二氧化碳。专家表示,这一结果澄清了二氧化碳与气候之间长期存在的悖论。
在所谓的奥陶纪冰河时代开始时,大约4.5亿年前,地球从温室温暖状态转变为冰川寒冷状态,最终导致了海洋生物的大规模灭绝。俄亥俄州立大学的地质学家马修·索尔茨曼指出,这一时期一直给气候建模者带来了难题。“跨越那个时间段的二氧化碳模型总是显示出过高的水平,无法形成冰河时代,”他解释说。“这真是一个悖论。”研究人员认为,始于4000万年前的上次冰河时代是由构造板块碰撞期间喜马拉雅山脉的隆起以及大气中二氧化碳的相应下降引发的。海洋中的碳酸钙(即石灰石)沉积物表明,富含二氧化碳的雨水从喜马拉雅岩石中剥离了钙和锶;这些元素与二氧化碳结合并溢入海洋,有效地从大气中提取了碳。
索尔茨曼和他的学生赛斯·杨今天在美国地质学会的一次会议上报告说,在奥陶纪冰河时代之前也开始了同样的化学风化作用。两人分析了内华达州和欧洲的岩石中锶同位素的比例,这些岩石可以追溯到奥陶纪的气候逆转时期。在冰河时代开始之前,锶87的比例变得很低,锶87随着岩石年龄的增长而积累,这表明相对年轻的岩石发生了风化。事实上,当时阿巴拉契亚山脉是由一个类似日本的岛弧撞击现在的北美形成的。“我们有相当好的证据表明,实际上发生了一次风化事件,这必然涉及到大量二氧化碳的去除,”索尔茨曼说。“如果你将锶数据纳入二氧化碳模型,那么你就可以很容易地强制二氧化碳的下降,而此前模型中没有出现这种情况。”
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宾夕法尼亚州立大学的地球科学家李·坎普表示,这一结果有助于澄清一个“特别神秘的”冰河时代。“解决这个谜团是在建立对二氧化碳与气候变化之间关系的信心方面向前迈出的重要一步,”他说。