科廷大学教授指出，应对全球气候危机，历史早已给出答案

曾经葱绿的格陵兰岛：5500万年前全球气候快速变暖暗示着当今一种可能的未来

（格陵兰岛，图源：Milo Barham）

在如今这个温暖的时期，冰封的格陵兰岛东北部不太可能是一个引人瞩目的地方。不过，在距今五千万至六千万年间，那里将是一副完全不同的模样。

那时格陵兰岛为亚热带气候，正如其名“绿色之地”。由于火山活动，海陆联系被重新构建，这导致当时的气候迅速变暖。

这场五千六百万年前的突发性全球变暖，就是古新世-始新世极热事件（PETM），通常被比作为当今气候危机的一种结局。

我们的研究刊登在《通讯-地球与环境》，展示出此事件至关重要的细节——注重格陵兰岛的作用。

地球过去的教训

大约五千六百万年前，火山活动逐渐活跃，大量熔岩喷发并占据了一大片区域，冰岛由此形成。而在地下，岩浆炙烤着富含有机物的沉积层，将存储的碳元素转变为气态碳氧化物。这导致数十亿吨的温室气体被释放到了大气当中，海洋酸度上升，全球气温升高了5-8摄氏度。

（6500万年间气候变化示意图，图源：搜狐）

此事件对生态环境造成了极大的影响，仅几千年内就发生了大规模的物种灭绝和迁移。随着联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的报告发布，人们对了解全球气候系统的需求空前增加。但历史上的气候事件往往时间跨度极长，长于人类寿命甚至任何有过记载的历史，而此地质事件为研究历史气候提供机会。更重要的是，目前地球上气候剧变产生的影响越发明显，而此事件恰能帮助我们预知其结果。

奇异的格陵兰岛

格陵兰岛东北部是世界上最大的国家公园，也是地球上尚未勘探过的地区中最遥远的地区之一。纵观整个PETM，我们决定继续研究格陵兰岛上火山活动造成的环境变革与地质影响，火山活动已被确认为造成气候变暖最确凿的证据。

在板块运动使大西洋扩大之前，格陵兰岛也守护着连接大西洋和北冰洋之间的海洋通道。因此格陵兰岛在调节海洋与气候的联系上发挥着极为重要的作用，并控制着大气中的热量、溶解的气体（例如氧气和二氧化碳）、营养和水分。

（午夜时分格陵兰岛东北部荒地中的日落，图源：Milo Barham）

我们由地质学家组成的国际性团队仔细地描绘了格陵兰岛东北部的沉积物、熔岩流和来自附近海床上的岩石核心。经过辨认，我们确定了各种微型植物和浮游生物化石的年龄，这将为它们原来的生存环境提供详细信息，而这正与从海床下面收集到的回声波信息相吻合。通过检测沉积物反射的声波，我们在图上标明地层的厚度和发展，揭示了这一被海洋覆盖区域的演化方式。

凭借这一技术，我们仔细地复原出了4700万年前至6300万年前这一区域的模样。

更为湿热的环境

我们发现在PETM期间，火山抬升将此地的海洋环境变成了峡湾、河流和沼泽洪积平原。

（来自格陵兰岛东北部沃拉斯顿福兰半岛的碳化树叶化石，图源：Jussi Hovikoski）

在大约5600万年前，岩浆喷发，在这一区域形成了火山岩堆积体，高达数百米。熔岩流接踵而至，湿热的气候使得地表火山岩被分解为红壤。

（为研究连续性熔岩流之间的界限，Steven Andrews博士专程前往沃拉斯顿福兰半岛。在他头上就是一个淡红色的熔岩流条带，是火山爆发后地表的熔岩流冷却后的模样。此后因湿热气候，被分解为红壤。图源：Milo Barham）

那时北冰洋大部分地区重新产生了温室气体，这和我们收集到的数据十分吻合，两地都呈现出一幅葱郁的沼泽林地景观。那里分布着冷血爬行动物、灵长类动物和类似河马的生物，与当今更为凉爽气候环境中的动物相比，存在很大差异。

海洋通道与大陆桥

我们的研究也复原了海床抬升和新陆地出现的过程，而这本应会在格陵兰岛和挪威之间形成一道天堑。

如果真将这两地阻隔，那将是极为糟糕的结果。根据地质记录可知，海洋环流一旦停止，将导致海水酸化和缺氧，以及严重的气候危机。

也就是说，当大西洋和北冰洋之间的洋流被新陆地阻断之后，植物和动物将更有可能通过大陆桥迁移到寒冷地区，以躲避气候变暖的影响。

放眼未来

如今，自然环境已经被人类用作农业发展和城市化，这将导致在环境变化的压力之下，各物种为了生存而迁移的机会大大减少。

（受人类活动影响，1976年到2013年大熊猫栖息地变化显著。红色越多，表明影响越严重。图源：Xu et al./ Nature Ecology & Evolution（2017））

虽然目前温室气体的排放量与PETM期间的排放总量尚有差距，但是排放率正呈10倍速度增长，生态系统已呈现出不稳定迹象。

近期有研究指出海洋环流正在减弱，有可能引发气候变化。如果仍然置之不理，气候和地质危机将持续蔓延，并成为生物圈的巨大负担。

BY: Milo Barham , Jussi Hovikoski , Michael B.W. Fyhn

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