橫跨白令海峽的巨大古冰壁開啟了“冰河時代”?

橫跨白令海峽的巨大古冰壁開啟了“冰河時代”?

雖然氣候變化是當時的熱門話題(雙關語),但事實是地球一直經歷著溫暖和寒冷時期的半常規循環。但是,儘管這些事件中的許多事件可能與特定原因有關,例如地球軌道的變化(或者說,人類活動),大約一百萬年前發生的最後一次重大轉變的原因仍然是一個謎。通過從白令海的海底採集樣本,一項新的研究可能揭示了這一異常事件背後的機制。

更新世時期通常被稱為“冰河時代”,並且有充分的理由。地球是一個比今天更冷的地方,大約一百萬年前的中更新世過渡期(MPT)開始了一個更強烈的寒冷條件的長期模式。

但究竟是什麼導致這種轉變長期以來一直是爭論的主題。大多數這些事件都是由所謂的米蘭科維奇週期引發的,其中包括地球圍繞太陽的軌道路徑的變化,其軸的傾斜和旋轉的擺動。這些會影響北半球的太陽光照射,這會導致冰川積聚或融化。大氣中的二氧化碳水平等因素也起到了作用,放大了影響。

問題是MPT超出了這些正常週期,因此科學家們不確定究竟是什麼導致了這種長期的全球氣候變化。一種理論認為,大約在那個時候,海洋可能變得更加分層,這意味著由於溫度和鹽度的差異,水形成了不易混合的不同層。因此,海洋可以從大氣中吸收比平常更多的二氧化碳,並導致全球氣溫驟降。

為了測試這個想法,該團隊從白令海底部採集了深層沉積物核心。通過研究來自海洋微生物的沉積物和化石殼的化學成分,該團隊可以看到該地區變化的詳細歷史,包括海洋表面和海底的大量水。

研究人員發現,在MPT時期,白令海確實變得更加分層。這意味著鎖定在亞北極北太平洋深處的二氧化碳停留在那裡,因此海洋吸收更多的氣體,從而導致全球降溫。該團隊表示,其原因在於白令海峽 - 西伯利亞東部和阿拉斯加之間的短暫海洋 - 在冰川期間被冰凍。

“今天,海冰活動產生的大部分冷水通過白令海峽向北流入北冰洋,”該研究的第一作者Sev Kender說。 “隨著冰川的增長和大約100萬年前的海平面下降,白令海峽將關閉,在白令海內保留更冷的水。這種擴大的水量似乎扼殺了深層富含二氧化碳的水的上湧,並使海洋固定更多的二氧化碳排出大氣層。相關的冷卻效應會改變地球對軌道週期的敏感性,從此導致更冷和更長時間的冰川特徵。

“我們的研究結果強調了解高緯度海洋當前和未來變化的重要性,因為這些地區對於長期封存或釋放大氣中的二氧化碳非常重要。”

該研究發表在Nature Communications雜誌上。


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