地质学家深入研究西南极洲巨大的冰盖，发现了古老河流系统的遗迹，该河流系统曾经流淌了近一千英里。
根据他们的研究结果，这项发现为了解地球历史提供了一瞥，并暗示了极端的气候变化可能如何改变地球。这些发现于6月5日发表在《科学进展》杂志上。
“如果我们考虑未来可能发生的严重气候变化，我们需要从地球历史上已经发生过的时期中学习，”研究合著者、德国阿尔弗雷德·韦格纳研究所极地和海洋研究中心沉积学家约翰·克拉格斯告诉Live Science。
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在3400万至4400万年前，一个被称为中晚始新世的时期，地球大气发生了剧烈变化。随着二氧化碳水平骤降，全球降温引发了无冰地球上冰川的形成。
科学家们有兴趣调查这一重大气候事件如何在南极洲展开，尤其是在地球上的二氧化碳水平因人为造成的气候变化而持续上升的情况下。晚始新世时期的二氧化碳含量几乎是我们今天的两倍。然而，克拉格斯说，如果温室气体水平继续上升，它可能与大约150到200年后预测的水平相似。
但是，揭示过去已被证明具有挑战性。今天西南极洲的大部分地区都被冰雪覆盖，使得获取沉积岩变得困难，而沉积岩对于研究早期环境至关重要。地质学家通常依赖于这些沉积物中捕获的颗粒、矿物质和化石的类型，来推断出某个区域的特征条件。
2017年，克拉格斯和其他科学家乘坐“极星号”研究船，从智利最南端出发，穿越波涛汹涌的德雷克海峡，进入冰冷大陆的西部地区。克拉格斯和他的团队配备了先进的海底钻探设备，着手从冰冻海底的软沉积物和硬岩石中采集岩芯。
在海底向下钻探近100英尺（30米）后，研究人员取回了来自两个不同时期的地层沉积物。
通过计算沉积物中放射性元素的半衰期，例如铀和铅的比率，他们发现沉积物的下部形成于大约8500万年前的白垩纪中期。这种沉积物中含有化石、孢子和花粉，这些都是当时存在的温带雨林的特征。沉积物的上部主要包含来自大约3000万至4000万年前的中晚始新世时期的沙子。
克拉格斯说，经过仔细检查，他们发现始新世沙层中存在明显的层状模式，类似于来自河流三角洲的模式，与人们在密西西比河或格兰德河中遇到的情况非常相似。
科学家们进行了脂质生物标志物分析，量化了沉积物中脂质和糖的含量，并发现了一种独特的分子，这种分子常见于生活在淡水中的蓝藻。这一发现证实了他们之前的怀疑，即古代河流曾经蜿蜒流经这片大陆。
研究人员追踪到始新世颗粒物，发现它们来自横贯南极山脉的一个独特的盐区，横跨约930英里（1500公里）的区域，然后汇入阿蒙森海。
克拉格斯说：“这令人兴奋——仅仅是在你的大脑中浮现出这样一幅激动人心的画面：曾经有一个巨大的河流系统流经南极洲，现在却被数公里厚的冰层覆盖。”
克拉格斯和他的团队目前正在分析属于更近期的渐新世-中新世时期（大约2300万年前）的岩芯沉积物部分。这将有助于改进模型，以便更好地预测未来气候。
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