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九千万年前的南极雨林引发了巨大的气候变化问题

一项新的研究发现,今天的南极洲可能是不适宜居住的冰,但9000万年前,这里可能是一片繁荣的雨林的家园。今天发表的这项研究改写了我们对极地地区的假设,并引发了关于地球气候如何会发生如此剧烈变化的新问题。

所涉及的时间范围很重要。九千万年前正好落在白垩纪中期,也就是恐龙在地球上存活的时候。它也被认为是地球上最温暖的时期。

然而,还不清楚的是,这种温暖是如何表现出来的——在通常的区域是可以找到的。德国亥姆霍兹极地和海洋研究中心阿尔弗雷德·韦格纳研究所的地球科学家们进行了一项新的研究,他们探索了从南极洲西部阿蒙森海采集的沉积物核心。在它的深处,他们发现了植物的花粉、孢子,甚至稠密的树根网络。

这并不是你期望从目前南极的冰雪状况中发现的,它描绘了一幅非常不同的该地区在白垩纪中期的画面。科学家们得出的结论是,南极洲西部海岸的特点是温带沼泽雨林,在大约54华氏度的条件下生长旺盛。例如,这些森林可能与新西兰南岛的森林相似。

“在最初的船上评估期间,沉积物层的不同寻常的颜色很快引起了我们的注意;它显然与上面的岩层不同,”该研究的第一作者、AWD地质学家约翰·克拉奇博士说。“此外,最初的分析表明,在海底27至30米深处,我们发现了一层原本是在陆地上形成的,而不是在海洋里。”

不来梅大学的海底钻塔MARUM-MeBo70收集了地核,该钻塔位于松树岛冰川附近。当进行x射线计算机断层扫描(CT)时,它被发现与根相连接,通过细粒粘土和淤泥打结。还发现了多种维管植物的花粉和孢子。

然而,解释这些发现的挑战之一是,如何在面临长达四个月的极地黑夜的情况下,该地区仍然保持相对温暖。模型模拟表明,要使气候达到适宜雨林生存的温度,大气中的二氧化碳浓度必须显著提高。在2019年,二氧化碳的峰值略低于415 ppm(百万分之415),但要达到9000万年前南极的平均温度,则需要达到1680 ppm。

“我们现在知道,白垩纪很可能有连续四个月没有阳光,”论文的合著者、不来梅大学MARUM研究中心的地球科学家Torsten Bickert博士解释道。“但由于二氧化碳浓度如此之高,南极周围的气候仍然很温和,没有冰团。”

目前尚不清楚的是,究竟发生了什么过程来降低温度并形成极地冰原。