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西班牙最大的岛屿马略卡岛不仅是地中海度假的理想之地，而且也是地质记录的宝库。这是因为沿海洞穴以石层精确记录了海平面，这归功于该岛的长期地质稳定性；它相对不受构造或冰川隆起或沉降的影响。此外，这些洞穴中有一系列被称为洞穴沉积物的构造，如石笋，散布在高于和低于当前海平面的各个水平面上，从而提供了随着时间的推移，海平面拍打在它们上留下的碳酸盐外壳的记录。
因此，一组地质学家着手通过从五个不同洞穴中不同水平的六个地层收集岩石样本，来确定过去 135,000 年的海平面变化。研究人员发现，在 81,000 年前，海平面比现在高出约 1 米，当时世界被认为正在经历一个冰河时期，该时期本应将水锁定在冰川冰中，从而使海平面降低多达 30 米。
更令人不安的是，记录表明海平面上升或下降的速度可以达到每世纪两米——几乎是过去 100 年海平面上升速度的 12 倍，这表明在一个人的生命周期内海平面有可能上升一米。“这对于未来海平面变化的问题具有重大意义，”爱荷华大学的地球科学家、2 月 12 日发表在《科学》杂志上的新研究的主要作者杰弗里·多拉莱说。“我们的研究表明冰融化和冰形成的速率很快。当我们展望即将到来的气候变化的未来时，需要进一步考虑这些剧烈变化背后的机制。”
通过测量覆盖在洞穴沉积物中的放射性铀和钍的衰变，地质学家确定了这些层的年代。由于洞穴中的水位今天精确地跟踪海平面，并且马略卡岛的整体地质稳定，因此该记录比过去用于估计原始海平面的珊瑚礁中遗留的记录或古代海岸线提供了更精确的历史海平面测量结果。事实上，洞穴沉积物的记录支持了来自加勒比群岛以及美国东西海岸的发现，即 81,000 年前的海平面至少与现在一样高，甚至可能更高。
通过跟踪整个时期的海平面变化，地质学家能够排除陆地水平变化是造成这一发现的原因。这是因为在过去 3,000 年中，即使整个地中海盆地整体下沉了约 60 厘米，洞穴中的海平面仍保持稳定，并且该记录与世界其他地区其他时期的样本中发现的海平面相符。
目前尚不清楚是什么原因导致了海平面上升，尽管这与北半球由于地球轨道略有变化而导致阳光照射量增加有关，这种变化被称为米兰科维奇旋回。“也许不稳定冰参与了一些快速上升，”多拉莱推测道。“但我们甚至不确定当时的冰的结构是什么。”
然而，南佛罗里达大学的地质学家博格丹·奥纳克参与了这项研究，他指出，岩石中的记录也表明海平面可能会在这些轨道旋回之外发生变化，并且米兰科维奇旋回不能完全解释过去 10 万年的冰增长或融化。目前的情况是，岩石记录清楚地指向了更高的海平面。“还有其他来自珊瑚和海洋阶地的证据指向高海平面，”奥纳克说。“它一定是一场戏剧性的融化事件。仅凭这组数据很难解决究竟是什么原因造成的。”
宾夕法尼亚州立大学的冰川学家理查德·艾利没有参与这项研究，他称这些发现“可靠”和“谨慎”，并指出这项研究证实了冰盖变化可能会很快发生。“它表明冰的快速收缩和增长，”他说，同时警告说需要进一步研究来证实这一发现。“增长率令人惊讶，但并非不可能。”
然而，有一点是明确的，这一发现突显了地球气候的复杂性。“温室气体对气候显然很重要，”多拉莱说，“但同样明显的是，它们不是唯一的主要因素。”