史前火山在全球连锁反应中加热地球

新证据表明地球历史上异常炎热时期的起源

Giant's Causeway in Northern Ireland.

北爱尔兰的巨人堤道是北大西洋火成岩省的一部分。

Clearview/Alamy 库存照片

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气候专家数十年来一直警告“临界点”,现代全球变暖可能在这些临界点引发一连串加速的、不可逆转的影响。现在,地质学家开始在化石记录中识别出类似的转折点。例如,大约在 5600 万年前——那时我们的小型灵长类祖先还在树间跳跃——火山爆发可能引发了温室条件,从而改变了从进化到洋流方向的各种过程。通过研究过去的气候变化,地质学家希望预测当前人为造成的气候变化将如何显着改变我们的世界。

研究人员长期以来都知道所谓的古新世-始新世极热事件 (PETM),这是地球历史上异常炎热的时期,但其原因一直备受争议。现在,《自然·通讯》中,英国地质调查局地质学家塞夫·肯德尔和他的同事提供了证据,表明北大西洋的火山爆发为这次热浪提供了关键组成部分。

研究人员的关键线索来自从冰岛附近海底岩石堆积物中提取的薄层沉积物岩芯。这个被称为北大西洋火成岩省的区域,是由 5000 多万年前流经并溢出地壳的岩浆形成的。肯德尔说,科学家们曾假设形成这些岩石的火山活动与 PETM 有关——因此他的团队立即对岩芯样本中的汞信号产生了兴趣。


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岩芯中汞含量升高是火山活动的一个指标,研究小组发现的水平表明,北大西洋的火山爆发发生在适当的时间和强度,足以提高大气中的二氧化碳水平。然后,当火山活动减弱时,温度持续上升。

康涅狄格大学地球科学家冉峰没有参与这项新研究,他说,当涉及到火山爆发的时间和 PETM 的开始时,研究结果“非常有趣”。该研究假设,火山温室气体使全球气候变暖到足以达到临界点,从而引发锁定在其他地方的碳释放——这进一步加剧了全球变暖。冯说,其他证据线索,例如该时期大气和海洋二氧化碳的地质指标,可能有助于进一步检验该假设。

纽约城市学院地质学家本杰明·布莱克没有参与这项新研究,他说,观察 PETM 岩石中的汞特征是了解当时发生的事情的一种有希望的方法。布莱克说,地质学家希望超越识别火山活动在 PETM 中的作用,转而了解这个过程实际上是如何发生的:“地球深远过去的时刻,如 PETM,为理解压力下气候系统的行为提供了有价值的比较点”——包括我们现代的气候。

Riley Black,曾用名 Brian Switek,是《Skeleton Keys》《My Beloved Brontosaurus》的作者。她住在犹他州盐湖城。在 Twitter 上关注她:@Laelaps,在 Instagram 上关注她:@laelaps

更多作者:Riley Black
大众科学杂志 第 326 卷 第 1 期本文最初以“火山助力”为题发表于《大众科学杂志》第 326 卷第 1 期(),第 14 页
doi:10.1038/scientificamerican0122-14b
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