作者:Richard Zeebe 来源:《自然—地球科学》 发布时间:2009-7-17 16:21:03
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二氧化碳非造成古气候峰值唯一原因

钻探船JOIDES Resolution号采集的岩芯用红棕色的海洋沉积层揭示了有关PETM的奥秘。
(图片提供: J. C. Zachos; Integrated Ocean Drilling Program)
 

二氧化碳由于导致全球变暖而背上了一个坏名声,这也是理所当然的。但是科学家表示,对于5500万年前在地球上出现的一个奇怪的温度峰值,温室气体似乎不应该承担全部的骂名。新的研究显示,在那个时期,还有一些其他的因素似乎也在加热地球,尽管没有人能够确切地知道这到底是什么。
 
在过去的20年中,研究人员搜集了有关古新世—始新世最热现象(PETM)这一神秘事件的数据。这些数据——来自对太平洋和大西洋海底深处岩芯的开采——表明,在PETM期间,地球的表面温度在1万年的时间里上升了9摄氏度,而这一事件的起始温度要高于地球目前的气温。研究人员根据这些数据断定,地球的温度在这一较高水平上一直持续了近10万年。
 
在地球表面,导致气温升高的罪魁祸首显然是二氧化碳气体。出于一些尚未搞清的原因,在PETM期间,大气中的气体浓度上升了约700 ppm(百万分之一),即从1000 ppm升至1700 ppm——这比现今的385 ppm高出了4倍之多。据估计,已经得到公认的温室气体的大量灌入形成了这一气温峰值。
 
然而一项新的分析结果似乎并不能完全支持这一假设。基于来自沉积层岩芯的数据,美国Manoa市夏威夷大学的海洋学家Richard Zeebe和同事,对海洋和大气的碳循环进行了模拟。研究人员甚至模拟了在PETM期间,大气的灵敏度增加到翻一番的二氧化碳水平——2000 ppm,地球温度会发生何种变化。最终的结果显示,这些二氧化碳最高可以使温度升高3.5摄氏度。研究人员在本周的《自然—地球科学》网络版上报告了这一研究成果。研究人员表示,这就意味着还有一些其他的因素使地球的温度升高了5.5摄氏度。因此目前看来,这一无法解释的变暖现象使人们对究竟是什么导致了重大且快速的气候变化的认知存在着一个缺口。
 
Zeebe指出:“可能其他的温室气体,例如甲烷,也对PETM的变暖作出了贡献。”还有一种可能是这一模型低估了二氧化碳增加所引发的气候响应。他说,如果真是这样,那将“意味着我们对于气候系统的理解是不完善的”。
 
Zeebe的研究小组目前正在寻找在PETM之后的几百万年时间里发生的更小的全球气候变暖事件。他指出:“我们现在试图找出这些事件是否也遵循着相同的机制。”这一想法能够确定PETM变暖是唯一的,还是“一个普适的特征”。
 
美国印第安纳州西拉斐特市Purdue大学的地球化学家Gabriel Bowen对这一研究成果表示赞赏。他说:“我们一直有一个预感,就PETM期间的气候响应而言,有些事是值得怀疑的。”Bowen指出:“这项研究加速了PETM期间气候仅仅对二氧化碳作出响应的理论的灭亡。当前我们所面临的最紧迫的挑战是找到究竟是什么在这一事件期间‘放大’了温度,以及搞清这对地球的未来意味着什么。”(来源:科学时报 群芳)
 
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