研究:3000萬年前二氧化碳的減少致使地球氣候變冷

據外媒報道,布里斯托爾大學領導的一項新研究表明,大約3400萬年前,大氣中二氧化碳濃度的下降在將地球氣候從溫暖的溫室變成寒冷的冰窖中發揮了重要作用。由於二氧化碳的人為增加,這種轉變在未來幾個世紀可能會部分逆轉。

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在4000萬到3400萬年前,地球的氣候經歷了一次重大的氣候轉變。在4000萬年前,始新世時期,南極洲被茂密的森林覆蓋,但到3400萬年前,漸新世時期,這些森林被厚厚的大陸冰原所取代,這就是我們今天所知道的南極洲。溫室向冰窖轉變的主要驅動力備受爭議,關於陸地上氣候如何變化的信息很少。為此,布里斯托爾大學的Victoria Lauretano博士和David Naafs博士領導的一個國際團隊通過利用保存在古代煤炭中的分子化石重建了這一轉變過程中的陸地溫度。

研究小組採用了一種基於保存在古代濕地沉積物中的細菌脂類分佈的新方法。它是作為ERC資助的溫室地球系統(TGRES)項目的一部分開發的,該項目也資助了這項研究。來自該大學化學學院的TGRES PI和研究論文合著者Rich Pancost解釋稱:“這些化合物最初由生活在古代濕地的細菌的細胞膜組成,它們的結構會輕微改變以幫助細菌適應變化的溫度和酸度。這些化合物可以保存數千萬年,並讓我們得以重建那些古老的環境條件。”

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為了重建從溫室到冰窖的轉變過程中的溫度變化,研究小組將他們的新方法應用於澳大利亞東南部吉普斯蘭盆地的煤炭礦床。這些非凡的沉積物跨越了1000萬年的地球歷史,墨爾本大學的合作者Vera Korasidis博士和Malcolm Wallace教授對它們進行了廣泛的研究。

新數據顯示,陸地溫度和海洋溫度一起下降,幅度差不多,約3攝氏度。為了探索溫度下降的原因,該團隊進行了氣候模型模擬。關鍵是,只有模擬包括大氣中二氧化碳的下降才能再現跟從煤中重建的溫度數據一致的冷卻。

現在這些結果提供了證明大氣中的二氧化碳在驅動地球氣候方面起着至關重要的作用–包括南極冰蓋的形成–進一步證據。