地球“老檔案”揭秘:我們真生活在史上最熱時期嗎?

   時間:2024-12-21 14:06 來源:天脈網作者:朱天宇

全球持續高溫:科學家揭秘地球“火熱”歷史

近年來,每當夏季來臨,熱浪滾滾,人們不禁感嘆“這簡直是我有生以來最熱的一年”。而新聞也頻頻報道,2019年已成為有氣象記錄以來的第二熱年份,與最熱的2016年僅相差0.04℃。甚至有科學家斷言,地球上98%的地方正在經歷兩千年來最熱的十年。那么,地球歷史上的“最熱時期”究竟是怎樣的?科學家們又是如何得知的呢?

冰芯:記錄地球氣候的“歷史書”

在地球的南北兩極,冰川終年不化,積累了數萬年乃至更久的冰雪。這些冰川中,隱藏著地球氣候變化的秘密。美國達特茅斯學院的地球科學教授埃里?!W斯特伯格,就是一位致力于研究冰芯的科學家。他和團隊駐扎在南極冰層最厚的區域,利用特制的冰芯鉆取出冰芯,以分析不同歷史時期的氣候情況。冰芯的厚度代表其“年齡”,越厚的冰芯記錄的氣候信息越久遠。在提取冰芯的過程中,他們需要面對北極熊的光臨和暴風雪的襲擊,但這些都阻擋不了他們探索的腳步。

在提取到冰芯后,科學家們會在超凈室中,小心翼翼地融化或壓碎樣品,將其制作成小細條,并運用質譜儀、掃描電子顯微鏡和氣相色譜儀等高端儀器檢查冰條。這些儀器能夠偵查出冰芯中的微粒或分子,如硫酸鹽分子、金屬離子或放射性元素等,這些都是氣候異常的“證據”。同時,通過研究冰芯中的溫室氣體,如甲烷和二氧化碳,科學家們能夠得知當年的溫度情況。根據冰芯的研究結果,埃里希認為,大約12.5萬年前,南極冰川曾經歷了一次大規模的融化,這是人類出現前的最后一次極熱期。

有孔蟲:記錄海洋氣候的“活化石”

除了冰芯,科學家們還找到了另一種記錄地球氣候變化的“活化石”——有孔蟲。有孔蟲是一類古老的原生動物,已經在海洋中生存了5億多年。它們的大小僅有0.1毫米至1厘米左右,全身被碳酸鈣質地的殼包裹著。盡管微小而脆弱,但它們具有驚人的繁殖力和生命力,至今仍在海洋中繁衍生息。更重要的是,有孔蟲的殼上記錄著上百萬年的氣候變化。

中科院南京地質古生物研究所的研究員李保華帶領團隊,經常出海采集有孔蟲。他們通過過濾海水和海底采集化石的方式,獲取有孔蟲樣本,并“閱讀”它們記載的氣候日記。有孔蟲殼體中的鎂離子和鈣離子比值的變化,能夠反映出周圍環境的冷暖。在溫度較高時,有孔蟲會吸收更多的鎂離子,使得殼體中鎂離子和鈣離子的比值發生變化。李保華根據這一特點,“讀出”了45萬年來南海西部表層海水的溫度變化史,結果顯示當時的海洋平均溫度比現在高出1℃至2℃。

蛤蜊化石:記錄古氣候的“老壽星”

蛤蜊是一種有殼的軟體動物,生活在海洋底部。有些蛤蜊由于生活在低溫環境中,代謝活動減緩,往往能夠存活很長時間。美國雪城大學的古生物學家琳達·伊凡尼熱衷于尋找這些“老壽星”,并通過研究它們的殼來“講述”從前的故事。蛤蜊的殼每年會吸收鈣質沉積一圈,因此通過計數貝殼的“年輪”就可以得知蛤蜊的年齡。而“年輪”的疏密程度則代表著當年的溫度和水汽等的變化。

琳達的團隊在南極洲找到了一些生活在5000萬年前的蛤蜊化石,它們的“年輪”呈現出一種相似的周期性變化。每隔二至七年,就會出現一條寬帶,這條寬帶與前后的數條細帶的間距都要更大一些。琳達認為,這是因為厄爾尼諾現象在當時就已經有規律地反復出現了。厄爾尼諾現象是一種氣候異?,F象,其周期正是二至七年左右,會導致全球的降雨和氣溫發生變化。蛤蜊們的殼忠實地記錄了這一事件,為我們揭示了古氣候的奧秘。

樹木年輪:記錄陸地氣候的“日記本”

除了海洋生物,樹木的年輪同樣能夠反映氣候變化??茖W家們發現,樹木在春夏兩季生長速度最快,此時樹干“橫向發展”的速度快,年輪顯得稀疏。溫度下降后,樹木的細胞停止分裂,年輪間距就會變小,樹干更加致密。降水多、濕度大的時候樹木生長快,反之則變慢,因此年輪也會有相似的變化。有時候,科學家們還能從年輪變化中讀出森林火災、雷暴、霜凍等信息。因此,那些高齡的樹木,如伊朗柏樹、英國紫衫和意大利的栗子樹,都記錄了厚厚的氣候“日記”。

通過“檢索”和比較古今氣候,科學家們發現,與曾經的兩極冰川融化、熱帶動植物生活在寒溫帶地區的時期相比,如今還算不上地球最熱的日子。然而,人類活動對氣候的影響不容忽視。過去地球制造一個極熱期往往需要數萬到數十萬年,而人類使全球平均氣溫升高1.2℃只用了150年。隨著人類每年排放大量的二氧化碳,也許下一個極熱期就在不遠的將來。

 
 
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