圖片來源：pixabay
幾十年來，氣候專家一直在警告現代全球變暖“臨界點”的到來，一旦到達這個臨界點，全球變暖將會加速對地球系統造成不可逆轉的影響。現在，地質學家在化石記錄中也找到了類似的氣候轉折點。例如，約5600萬年前，當我們的小型靈長目祖先還在樹上盪來盪去的時候，火山噴發帶來了溫室環境，進而改變了從演化到洋流流向的各種過程。透過研究過去的氣候變化，地質學家希望能預測，人為因素造成的現代氣候變化會如何顯著地改變我們的世界。
儘管研究人員早就知道地球歷史上存在一段極熱時期，也就是古新世-始新世極熱事件（Paleocene-Eocene Thermal Maximum PETM）時期，但這次事件的成因仍然存在很大的爭議。近日，在一項發表於《自然·通訊》（Nature Communications）的研究中，英國地質調查局（British Geological Survey）的地質學家塞夫·肯德（Sev Kender）和同事發現，北大西洋的火山噴發為這次事件的發生（地球快速增溫）提供了關鍵要素——引發了大量碳的釋放。
研究人員的關鍵線索來自於一塊薄薄的海底沉積物巖芯（沉積物樣本），這塊巖芯是從冰島附近的海底岩石中採集到的。這片區域被稱作北大西洋火成岩省（North Atlantic Igneous Province），是由5000多萬年前噴出和侵入地殼的岩漿形成的。科學家推測，形成這些岩石的火山活動可能與PETM的發生有關。因此，肯德所在的團隊隨即對北大西洋火山岩省區域的沉積物展開了研究，並發現巖芯樣本中與汞元素相關的特別之處。
圖片來源：維基百科
火山活動會釋放出汞，並被儲存在沉積物中。因此可以透過測定沉積物巖芯中汞的含量，揭示火山活動的強度。研究人員在分析了經有機碳標準化的汞含量後，發現在PETM時期，北大西洋火山岩省的活動劇烈，並向大氣中釋放了大量的二氧化碳。隨後，當火山活動平息時，氣溫仍在繼續升高。
美國康涅狄格大學的地球學家馮冉（Ran Feng，音譯，並未參與這項研究）認為這項研究非常有趣，尤其是當研究人員談到火山爆發與開始發生PETM在時間上的重合時。這項研究推測，火山噴發釋放的溫室氣體，使全球氣候足夠溫暖而到達了一個臨界點，這會觸發封存在其他地方的碳的釋放，進而加劇全球變暖。馮然表示，其他證據將有助於進一步驗證這種推測，例如能標誌這一時期大氣和海洋中二氧化碳變化的地質學證據。
美國紐約城市學院的地質學家本傑明·布萊克（Benjamin Black，並未參與這項研究）認為，觀察PETM時期岩石中特徵的汞，有助於我們瞭解這段時期發生的事情。地質學家不僅希望能確定火山活動對PETM的發生所起的作用，還想要知道是如何起作用的。布萊克說:“在地球遠古時期，類似PETM的歷史事件為理解包括現代氣候變化在內的氣候變化，提供了有價值的參考點。”
圖片來源：pixabay
撰文 賴利·布萊克（Riley Black）
翻譯 黃晨
本文來自：科學美國人
