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密西西比泥土揭示了南極洲古代擴張的秘密

2023-08-30 20:59:06來源： cnBeta

(資料圖)

從密西西比州采集的泥土樣本中發(fā)現(xiàn)了有關(guān)南極洲大規(guī)模冰層形成的線索，從而揭示了通常被稱為"Grande Coupure"或"大切口"的重大氣候冷卻事件。伯明翰大學的研究人員最近在《自然-通訊》（Nature Communications）雜志上發(fā)表了一項研究報告，對從美國密西西比州杰克遜附近鉆取的巖芯中提取的材料進行了研究。

密西西比州的泥巖芯揭示了有關(guān)南極洲主要冰蓋形成和一次重大氣候變冷事件--"大風暴"--的線索。研究表明，海平面下降暴露了沿海沉積物中的有機碳，導致氣候冷卻延遲了 30 萬年，因為這些碳以二氧化碳的形式釋放到大氣中。

在巖心層中發(fā)現(xiàn)的材料表明，隨著南極冰蓋的形成，海平面下降了約 40 米，碳從沿海環(huán)境中的植物殘骸大量轉(zhuǎn)移到大氣中。

雖然這些冰蓋的最初形成以及過去 3400 萬年現(xiàn)代寒冷氣候的開始是由于沉積物中碳的長期埋藏或固存；但研究小組發(fā)現(xiàn)，海平面的下降導致氣候冷卻中斷了 30 萬年。

海平面下降使沿海地區(qū)及其松軟的沉積物受到雨水和河流的強烈侵蝕。曾經(jīng)被這些沉積物和環(huán)境（想想今天的熱帶紅樹林沼澤）結(jié)合在一起的有機碳（如植物材料）暴露在空氣中的氧氣中，被細菌吃掉并重新轉(zhuǎn)化為二氧化碳，釋放到大氣中。

伯明翰大學的湯姆-鄧克利-瓊斯（Tom Dunkley Jones）博士是這篇論文的資深作者，他介紹說："我們從密西西比泥漿中發(fā)掘出的信息回答了一個關(guān)鍵問題，即南極冰是如何大規(guī)模擴展到大陸規(guī)模的。始新世-漸新世過渡可能是地球上最大的氣候冷卻事件，對地球歷史產(chǎn)生了重大影響。在這一過渡時期，隨著海平面的下降，我們可以觀察到密西西比河流域周圍沿海地區(qū)封存的大量二氧化碳是如何釋放的，從而暫時阻止了大氣變冷。這解開了過渡時期的時間之謎，并表明這一事件的開端和南極冰蓋的形成開始于大約 30 萬年前。一旦有機碳的制動被用完，過渡就被解放出來，繼續(xù)向過去3400萬年的寒冷狀態(tài)移動。"

研究小組研究了深度約為 137 米的海洋粘土樣本，并將這些樣本與這一事件的其他重要記錄，尤其是太平洋中部的記錄進行了比較。研究小組能夠利用新樣本中的數(shù)據(jù)填補地質(zhì)記錄中的空白，顯示該地區(qū)沉積物隨著時間的推移發(fā)生了怎樣的變化，并為標志著冰原形成的海平面下降提供更精確的時間。

伯明翰大學的 Kirsty Edgar 博士說："我們的論文為我們提供了一條寶貴的新線索，讓我們了解地球氣候是如何發(fā)生劇烈變化的，以及這種變化通常是如何與生物圈和碳循環(huán)緊密聯(lián)系在一起的。了解了這些過去的事件，我們就能更清楚地看到地球氣候和生態(tài)的美麗和復雜性。"

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