研究發現5600萬年前北大西洋火山活動是氣候變化的主要驅動力

2025-12-08 06:58:47 分類：熱點 閱讀(47)

5600萬年前北大西洋火成巖省區域的大陸和板塊重建，突出了火山活動區域和熔巖流在海底的發現擴散。鳴謝:uux.cn/瓊斯等人2023
（神秘的前北地球uux.cn）據美國物理學家組織網（漢娜·伯德）：古新世-始新世極熱期(PETM)是大約5600萬年前發生的全球變暖時期，持續了大約20萬年，大西動氣動力當時地球表面溫度升高了大約5°c
關于這種高溫(短期變暖)事件的山活原因的假設包括由于軌道作用力(由于地軸和軌道的傾斜而引起的入射太陽輻射的變化)導致的甲烷水合物(甲烷和水的冰狀固體)的不穩定，以及導致海洋巖石風化的候變化陸地隆起。
然而，主驅對過去氣候的研究洋火新研究表明，北大西洋內的發現火山活動向大氣中貢獻了大量溫室氣體(它在6300萬至5400萬年前活躍，但在5600萬至5400萬年前經歷了火山活動高峰)。前北碳排放量的大西動氣動力增加與當時生活在海洋中的化石微生物有孔蟲的外殼中記錄的較輕碳(12C)的顯著峰值一致。它通過捕獲和吸收地球表面輻射的山活熱量來增強溫室效應，導致溫度不斷升高的候變化正反饋循環。
這種火山活動跨越了位于格陵蘭島、主驅聯合王國北部和挪威西部之間的研究洋火一個巨大的北大西洋火成巖省(NAIP ),據認為已經就位的巖漿總體積高達1，000，000立方千米，相當于35，000千兆噸的碳庫。
為了確定NAIP對PETM氣候變化的貢獻，奧斯陸大學的Morgan Jones博士和他的同事們轉向了保存在丹麥富爾島的沉積物記錄，那里有一個完整的剖面在PETM之前到之后存在，已經從海底隆起了數千年。
在這里，可以發現數百層來自NAIP的火山灰層(> 1厘米厚)，科學家們分析了其中的特定元素，以確定火山活動、水文狀況和風化的變化。這種測量被稱為代理，并在無法直接測量時提供過去環境條件的指示，不像今天我們可以使用儀器實時測量排放。

丹麥富爾島上的Stolleklint海灘的照片，黑色線條表示火山灰層和前、高峰和后PETM階段。鳴謝:uux.cn/瓊斯等人2023/斯托克等人2021
火山替代物包括火山爆發時釋放的汞和鋨，它們與有機物一起沉積。它們在演替過程中的逐漸富集表明，在事件發生后的恢復階段出現相當迅速的下降之前，NAIP活動的增加導致了PETM。這包括玄武巖噴發和由于與巖漿侵入體接觸而產生的熱脫氣(從液體中除去溶解的氣體)。
在后一種情況下，高水平的甲烷大大促進了全球變暖，因為它是一種強大的溫室氣體，在100年的時間里比二氧化碳的吸熱能力強28倍。瓊斯博士認為，在此期間，NAIP的活動發生了明顯的變化，從噴發(熔巖向地面傾瀉)到爆發(例如，包括火山灰云和火山爆發)。
古氣候替代物包括碳、鋰和鋨，后兩者是硅酸鹽風化的示蹤劑。鋰和鋨的豐度在高峰期和之后的PETM期增加，突出了全球變暖引起的更強烈的水文循環導致的硅酸鹽風化和侵蝕的增強。然而，鋰的測量結果并不完全符合當時的古溫度，瓊斯博士和他的同事們認為，NAIP的隆起有助于為風化和侵蝕提供更多暴露的巖石。
富含二氧化硅的玄武巖熔巖流在PETM后的風化過程中，利用大氣中的二氧化碳形成碳酸鹽和碳酸氫鹽化合物，將這種溫室氣體隔離在巖石中，幫助吸收二氧化碳，從而幫助從氣候事件中恢復過來。此外，增強的水文循環將灰燼運送到海里掩埋，這將有助于創造一個負反饋循環，從而從大氣和水圈中清除更多的碳；因此，溫室效應減少，全球氣溫下降。
值得注意的是，并非所有的火山記錄都保存在這里，因為只有最具爆炸性的火山爆發才會將火山灰從北大西洋帶到丹麥，并在數百萬年后被科學家保存和發現。雖然在地質時間尺度上的氣候變化事件方面仍有更多的工作要做，但它們的研究非常重要，因為它們為未來的全球變暖提供了一個窗口，有助于了解自然和人為引起的二氧化碳將如何影響我們的世界。