9000万年历史的南极雨林引发了巨大的气候变化问题

新的研究发现,南极洲今天可能是不适宜居住的冰层,但在 9000 万年前,它可能是茂密的热带雨林的家园。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发生如此巨大变化的新问题。

所涉及的时间尺度很重要。9000 万年前正好是白垩纪中期,也就是恐龙在地球上还活着的时候。众所周知,这也是地球上最温暖的时期。

然而,尚不清楚的是这种温暖是如何表现出来的——而且在通常的地区可以找到。由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领导的一项新研究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,他们发现了植物花粉、孢子,甚至是密集的根系网络。

这不是你期望从南极目前的冰冷条件中发现的,它描绘了白垩纪中期该地区的一幅截然不同的图景。科学家们得出结论,南极洲西部海岸有温带沼泽雨林,在大约 54 华氏度的条件下繁茂。例如,这些森林将类似于仍然在新西兰南岛上发现的森林。

“在最初的船上评估期间,沉积层的异常颜色很快引起了我们的注意;该研究的主要作者,AWD 地质学家 Johann Klages 博士说,它明显不同于它上面的地层。“此外,最初的分析表明,在海底以下 27 到 30 米的深度,我们发现了一个最初形成于陆地而不是海洋中的层。”

岩心由不来梅大学的海底钻机MARUM-MeBo70 收集,位于松岛冰川附近的 RV Polarstern探险队。当通过 X 射线计算机断层扫描 (CT) 扫描时,发现它有根系,通过细粒粘土和淤泥打结。还发现了多种植物的维管植物花粉和孢子。

然而,解释这些发现的挑战之一是弄清楚尽管面临长达四个月的极夜,该地区如何能够保持相对温暖。建模模拟表明,大气中的二氧化碳浓度需要显着提高,才能使气候达到温度允许雨林生存的程度。2019 年,二氧化碳的峰值值略低于百万分之 415 (ppm),但要达到 9000 万年前的南极平均温度,则需要高达 1,680 ppm。

“我们现在知道,白垩纪很容易连续四个月没有阳光,”合著者、不来梅大学 MARUM 研究中心的地球科学家 Torsten Bickert 博士解释说。“但由于二氧化碳浓度如此之高,南极周围的气候仍然温和,没有冰块。”

目前尚不清楚的是发生了什么过程来降低温度并形成极地冰盖。

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