科學家們對造成地球歷史上最迅速和最戲劇性的氣候變化原因有了新的認識。由埃克塞特大學的塞夫-肯德博士領導的一個研究小組探索古新世-始新世熱力高峰（PETM）背後原因方面取得了關鍵性突破。PETM是一個持續了約15萬年的極端全球變暖事件，導致地球溫度大幅上升。
以前的研究表明火山活動對推動快速氣候變化大量二氧化碳排放做出了貢獻，但該事件的觸發因素卻不太清楚。 在新研究中，研究人員在北海沉積岩芯中提取的樣本中發現了PETM之前和開始時的汞含量升高，這可能是由擴張性火山活動引起的。 對岩石樣本的研究還表明，在PETM的早期階段，汞的水平明顯下降，這表明至少有一個其他的碳庫在該現象發生時釋放了大量的溫室氣體。
這項研究表明，地球系統中存在着臨界點，這可能會觸發其他碳庫的釋放，從而推動地球氣候達到前所未有的高溫。 這項開創性的研究還包括來自英國地質調查局、牛津大學、赫瑞瓦特大學和加州大學河濱分校的專家，可以讓人們對現代氣候變化在未來幾個世紀里將如何影響地球有一個全新的認識。 該研究發表在2021年8月31日的《自然通訊》上。
研究發現，溫室氣體，如二氧化碳甲烷，在PETM開始的短短几千年裡就被釋放到大氣中。 研究人員開始假設這種前所未有的溫室氣體釋放是由大型火山噴發引發的。 令人驚訝的是，研究人員沒有發現溫室氣體釋放期間火山活動增加的跡象。他們發現火山活動只發生在開始階段，因此另一個溫室氣體的來源一定是在火山活動之後釋放的。
在新的研究中，研究人員研究了來自北海的兩個新的沉積岩芯，它們顯示了高水平的汞存在。 這些樣本顯示，在PETM時期開始前和開始時，汞含量都有許多峰值，這表明它是由火山活動引發的。 然而，該研究還顯示，至少還有一個碳庫，隨着PETM的發展，它隨後被釋放出來，因為汞水平似乎在PETM的第二階段下降。
研究人員與丹麥和格陵蘭島地質調查局的合作者一直在研究保存得特別好的沉積岩芯材料。卓越的保存使他們能夠詳細檢測釋放到大氣中的碳和汞。由於北海被認為是引發PETM的火山活動區域，研究最後認為導致變暖的火山活動產生了數以千計的熱液噴口，其規模遠遠超過今天所看到的任何規模。溫室氣體的可能次要來源是永久凍土和海底甲烷水合物的融化，這是最初火山噴發導致變暖所引發的。