
当今地球正处于冰室气候背景下,大气CO2浓度不断上升,全球气候变暖加剧。如果不加以控制,本世纪末海水表层温度可能升高1.5~2.0℃,进而增加跨越气候临界点和生物灭绝的风险。
而3亿年前的地球正处在大冰期,南极被厚厚的冰盖覆盖,同样经历了一次急剧升温。那次变暖,全球平均地表温度上升约7.5℃,海洋缺氧,生物变小……尤其令人警觉的是,当时CO2浓度从约300ppm(百万分之一)飙升到了700ppm——这一浓度区间,正是今天地球正在经历的水平。
不久前,科学家合力揭开了这次“冰室中的极热事件”的全部面纱,也为我们今天的处境拉响了警报。
同样的“冰室”,不同的“体温”
如果把地球气候比作人的体温状态,那么冰室气候就像是地球在低于“正常体温”下运行——两极覆盖着厚厚的冰盖,全球偏冷。而温室气候则是地球在“发烧”,两极没有冰,全球炎热。
今天的地球,正处在冰室气候背景中。然而,这个“冰室”并不安分——大气CO2浓度持续上升,全球气温不断攀升,海洋变酸、缺氧,珊瑚礁萎缩,物种数量下滑。科学家预测,如果碳排放不加控制,到本世纪末全球海表温度可能升高1.5到2.0℃,有可能突破气候系统的临界点。
这个临界点意味着什么?
在地质历史上曾多次发生过极热事件,但这些“病例”都发生在温室气候背景下,与如今的冰室背景下变暖的边界条件不同,不能简单套用。
研究人员把目光投向了距今约3亿年前的晚古生代大冰期。那是显生宙以来规模最大、持续时间最长的冰期,也是动植物繁盛之后唯一一个与目前CO2浓度相当的冰期,就像找到了一份与今天“体质”最相似的病例。
中国科学院南京地质古生物研究所副研究员要乐、王秋来,与中国科学院青藏高原研究所副研究员魏强合作,联合国内外多家机构,对华南和俄罗斯的多个地质剖面开展了多学科综合研究。他们日前最新发表在美国《国家科学院院刊》上的成果,首次完整呈现了这次冰室背景下极热事件的全过程。
“古温度计”揭示的两段式升温
要复原3亿年前的海水温度,离不开一类特殊的化石,牙形刺。它是一类已经灭绝的远古海洋动物的微小齿状骨骼,个头虽小,但它的氧同位素组成却能忠实记录其生存时的海水温度。这就好比一支天然的“温度计”,埋藏在岩石中等待读取。
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