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遠古火山爆發曾溫暖地球

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遠古火山爆發曾溫暖地球

微小的鋯石結晶（小圖）表明遠古火山爆發曾溫暖了這個世界 。（圖片提供：NOAA；Henrik Svensen）
大約在5500萬年前 ， 地球的溫度曾暴漲了5攝氏度，并一直保持這一溫度達17萬年之久 。數以千計的原始海洋物種因此而消失 。但這一事件同時也與無與倫比的植物多樣性以及哺乳動物的興起存在著重要關系 。如今，研究人員認為他們已經找到了形成這座大溫室的原因：一系列的巨大海底火山爆發可能向地球大氣中滲透了數萬億噸的甲烷氣體，后者是一種比二氧化碳更有效的溫室氣體 。
追蹤造成大滅絕和遠古氣候巨變的原因曾讓研究人員忙碌了幾十年的時間 。本文所討論的特殊事件——被稱為古新世—始新世極熱時期（PETM）——也不例外 。
5年前，來自挪威?！嚯x冰島不遠，那里正在爆發的Eyjafjallaj?kull火山吸引全世界的眼球——的地震數據和巖芯提供了可能的答案 。巖芯和地震數據表明，巨大的火山口曾經在海底星羅棋布般排列，意味著這些地區曾經歷了火山爆發的巨變 ， 其規模足以讓人類歷史中的任何記錄相形見絀 。這些火山口同時分布在包含有大量甲烷的地區 。
挪威奧斯陸大學的地質學家Henrik Svensen和同事從一開始便從事巖芯的研究 。特別需要指出的是 ， 他們還十分關注海洋沉積物中的鋯石結晶 。基于對結晶中的鈾和鉛的同位素進行的分析，研究人員斷定，這些鋯石形成于距今5500萬年前 ， 而這恰好是PETM開始的時間 。研究人員在4月23日出版的《地質學會會刊》上報告了這一研究成果 。Svensen說，"我依然記得那份激動"——當時他的同事、合作者Fernando Corfu向Svensen報告說他已經確定了鋯石結晶的形成時間 。
在這篇論文中，Svensen和同事認為形成了這些火山口的巖漿加熱了上層的沉積物，從而釋放出了大量的甲烷氣體 。這些甲烷在海面上噼噼啪啪地冒著泡，隨后進入了地球大氣層，最終形成了一個持續時間近20萬年的強大的溫室效應 。
【遠古火山爆發曾溫暖地球】美國印第安納州西拉斐特市珀德尤大學的氣候動力學家Matthew Huber認為，這真是一項令人印象深刻的研究 。他說，相關的數據非常具有說服力 。"很難得到這么好、這么久遠的數據 。"
然而美國學院公園市馬里蘭大學的地球化學家Alan Jay Kaufman卻認為這一過程沒有那么簡單 。他說，研究人員提出火山爆發與PETM期間的全球變暖相一致，但是"他們主張的由一個事件導致另一個事件的說法依然沒有得到證實" 。Kaufman表示，問題就在于他們的數據沒有量化由沉積層釋放的甲烷氣體的數量，因此有關大爆發的假設依然是站不住腳的 。
美國大學公園城賓夕法尼亞州立大學的地球學家Klaus Keller對此表示贊同 。他說，下一個挑戰將是確定這一大爆發是否就是溫室氣體和PETM的源頭 。他說："許多令人期待和重要的問題都有待解決 。"

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