沉積物研究揭示更新世湖泊死水周期與地球軌道變化之間的聯繫

東非裂谷湖涵蓋了從淡水到高鹼性的水系統,具有相當豐富的生態多樣性。與此同時,這些裂谷湖泊的沉積庫也留下了“高分辨率”的環境記錄,使得科學家們能夠更好地了解過去幾百萬年來、與東非人類進化相關的環境和氣候背景。在最近發表於地質學(Geology)期刊上的一項新研究中,喬治亞洲立大學研究團隊就介紹了他們的最新見解。

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馬加迪湖西岸俯瞰(來自:Hominin Sites and Paleolakes Drilling Project)

研究一作、來自喬治亞州立大學的 Dan Deocampo 與一支國際研究人員團隊在當地開展了鑽探工作,以期從東非裂谷的湖盆中收集深層沉積岩芯。

作為古人類遺址與古湖泊鑽探工程(HSPDP)的主要工作之一,研究人員檢查了馬加迪湖(肯尼亞裂谷南部的一個鹽鹼湖)收集的鑽孔岩心沉積物的地質大學記錄。

Dan Deocampo 表示:“我們正試圖了解地球表面環境在過去幾百萬年中是如何變化的,以及這對早期人類棲息地產生了怎樣的影響”。

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在馬加迪湖遺址鑽採樣本

地質化學的分析結果,揭示了這個不尋常的裂谷湖系統近百萬年的古環境記錄。可知胡波沉積物中的鉬、砷、釩等元素的濃度最高。

這些元素的超積累,此前未在其它東非湖泊中觀察到,因其通常只在相當的閉塞(euxinic)條件下形成(比如在乾旱導致的負水平衡事件期間觸發)。

湖中富含硫化物的沉積物中積累的鉬含量,無法直接告訴古人類生活的棲息地的結構。但這些生存要素與淡水條件之間的波動,還是可以揭示一些與環境變化有關的信息。

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研究團隊分析鑽採的樣品

研究合著者指出,死水事件在大約 70 萬年前變得普遍,且隨後傾向於在地球軌道變得更加橢圓的間隔期間內發生(周期約 10 萬年)。

隨着軌道變得越來越橢圓,地球與太陽的距離也被拉大,進而引發季節性的氣候大變化。同時此類事件也為該地區在廣泛的冰川時期發生的嚴重乾旱事件提供了一個重要的指標。

科學高幅度的環境波動,主力推動了死水與“混合良好”的湖泊條件之間的轉變。從而在生物進化的時間尺度上,對植被的可用水量產生了深遠的影響。

沉積物研究揭示更新世湖泊死水周期與地球軌道變化之間的聯繫

最後,馬加迪湖的地球化學記錄,在一定程度上表明了環境變化與哺乳動物物種更替、與 50~32 萬年前肯尼亞裂谷南部的中石器時代的首次技術顯現有關。

Deocampo 總結道:“對於人類學家來說,這是一個很好的切入點。他們正在思考環境變化的幅度、基因庫修改、棲息地結構,以及首次 / 最後出現的變化之間的聯繫”。

感興趣的朋友,可移步至近日出版的《地質學》(Geology)期刊查閱全文,原標題為《Orbital control of Pleistocene euxinia in Lake Magadi, Kenya》。

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上一篇 2021-10-08 17:50
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