远古地球“古新世-始新世极热事件”研究
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5600万年前那次极热事件背后
碳释放究竟充当了什么角色
■本报见习记者 韩扬眉 通讯员 刘晓倩
距今约5600万年前,地球上发生了新生代以来最强烈的一次快速升温,导致大气圈、水圈和生物圈发生了重大变化。这一历史性事件被称为“古新世—始新世极热事件”,该事件与碳释放有关。近30年来,该事件一直是古气候、古环境研究的热点之一。
近日,中科院青藏高原研究所大陆碰撞与高原隆升重点实验室副研究员张清海、研究员丁林团队联合国内外研究人员,证实“古新世—始新世极热事件”时期完整的碳同位素负漂应该具有一个阶梯状的结构,在大气和浅海中碳同位素负漂具有较大的幅度。相关成果发表于《地球与行星变化》。
“古新世—始新世极热事件”大约持续了20万年,其中碳释放持续的时间大约为1000年至50000年。在千年到万年的时间尺度上,“古新世—始新世极热事件”为研究气候变化和碳循环之间的耦合规律提供了难得机会。尤其在当前,人类社会正面临着由于大量碳排放所导致的全球温度上升,研究“古新世—始新世极热事件”能够帮助人们更好地了解未来的气候、环境和生物变化。
碳同位素负漂的结构和幅度被认为是“古新世—始新世极热事件”研究的核心问题。张清海介绍,“古新世—始新世极热事件”时期,大量轻碳(13C同位素含量较少的碳)从岩石圈释放到大气海洋系统中,造成了地球表层碳库中的碳同位素组分发生了显著的负漂。而也正是碳释放,触发或是加剧了这次全球升温。
长期以来,关于碳同位素负漂的结构和幅度研究存在两种主流观点,即碳同位素负漂是碳同位素一步快速漂移到最负值并逐渐回返的过程;碳同位素负漂的幅度(用来估算“古新世—始新世极热事件”期间碳释放的总量)最大为4‰。
2017年,丁林和张清海团队即对上述两个主流观点提出了质疑。此后,该团队历时两年,对藏南定日地区的浅海碳酸盐岩剖面中的大有孔虫壳体开展了微量元素和碳同位素研究。应用激光剥蚀—等离子体质谱(LA-ICPMS) 和二次离子质谱(SIMS) 原位地球化学分析技术,该团队分析了大有孔虫壳体上的原位微量元素含量和原位碳同位素组成。
研究表明,“古新世—始新世极热事件”期间,完整的碳同位素负漂具有一个阶梯状的结构。研究还证实,在浅海和大气中,碳同位素负漂的幅度大致为7‰,并首次给出“古新世—始新世极热事件”时期碳释放总量的上限为28000Pg(目前人类每年排放的碳约为10Pg)。
阶梯状碳同位素负漂结构的存在暗示“古新世—始新世极热事件”期间存在多次碳释放,很可能存在“碳释放—温度上升—再次碳释放”的正反馈过程。大气和浅海中碳同位素负漂的幅度明显大于深海,这暗示碳释放对大气和浅海造成的影响可能远大于深海。
“这警示我们,大量碳释放到大气—海洋系统中可能造成一系列多米诺骨牌式气候、环境和生物响应。在自然状态下,地球可能需要数十万年才能恢复到之前的正常气候状态。”张清海表示。
研究还表明,过去关于“古新世—始新世极热事件”的研究工作大多来自于不完整的沉积记录,而这不可能准确完整地重现该事件的来龙去脉。未来还需发掘更多具有阶梯状碳同位素结构的剖面,以对其进行深入研究。
研究人员介绍,目前,对于“古新世—始新世极热事件”的触发机制、碳释放的具体源区和过程尚不清楚。下一步,丁林团队拟基于藏南的高分辨率碳酸盐岩剖面和其他剖面,通过有机地球化学和其他手段作进一步研究,确认碳释放的具体源区和过程,查明碳释放和气候变化之间的耦合关系,进而帮助人们更好地理解未来的气候环境变化。
相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2019.103049
《中国科学报》 (2019-12-17 第3版 综合)
2020年09月17日 19点09分 1
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古新世-始新世极热事件因彗星撞击地球而造成
历史考古|2013-9-20 16:45
据俄新社9月16日消息,印度《科学院院报》中发表的一项研究结论称,古新世-始新世极热事件,可能是由于彗星坠落到地球,使得超过3万亿吨的碳瞬间释放而产生的。
  古新世-始新世极热事件约产生于5500万年前,是恐龙灭绝以来最强烈的气候变暖。这一时期持续约1万年,当时的年平均气温上升约5摄氏度。多数学者认为,这种气候变暖是因为大量甲烷释放到大气中,导致海洋底部的热量上浮而产生的。
  而美国布朗大学的詹姆斯•赖特和摩根•夏勒博士则提出了另一种说法来解释这个现象。他们首先要计算出古新世-始新世极热事件期间,地球大气中的二氧化碳含量。要做到这一点,科学家们对新泽西州的海洋沉积岩进行研究。为减少计算所造成的误差,科学家选用了两种不同状态的岩块。根据他们所得的数据显示,大气中碳-13的含量在极热事件时期明显减少了2%,这与3万亿吨碳的排放量相吻合。
  因此,科学家们指出,该极热事件产生的最重要的原因是冰冷的彗星坠落到地球。这一观点可以很好的解释大气中二氧化碳含量的显著上升问题。
2020年09月17日 19点09分 2
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远古地球“古新世-始新世极热事件”研究
来源: 神秘的地球
时间:2015年9月23日 12:54
(神秘的地球报道)据新浪科技(彬彬):大约在5500万年前,全球气温曾一度极速攀升,从而导致海平面升高、海洋酸度增大,以及一些物种的永久消亡。这一历史性全球变暖就是著名的“古新世-始新世极热事件”。科学家眼中,这一事件具有很高的研究参考价值,对后世研究者探索现代气候变化有着非同寻常的意义。许多科学家开始对大约5500万年前的海洋沉积物等进行深入研究,探寻该事件与现代气候变化事件之间的异同以及气候变化的成因,以期为现代人应对全球气候变暖找到有效解决方案。
如今,我们知道在地球进化史中,“古新世-始新世极热事件”是全球气候变化最迅速且最剧烈的一个典型例子,其引发原因还有待考证。然而,科学家猜测这个原因很可能与造成现代气候变化的原因非常相似,并且有一点非常明确,那就是“古新世-始新世极热事件”对环境的影响意义深远,它可能已经改变了地球生命的历程。
20世纪80年代,许多地质学家都参与了南极洲沉积物的研究,并在1991年发表了他们的研究成果。在研究论文中,他们称,泥淖中微型浮游生物的化石壳显示,这里曾经历过气温的极速攀升。更准确地说,是这些浮游生物化石壳中锁住的氧同位素暴露了气候变暖的事实。大约在5500万年,这些壳中的“重”氧18,相对“轻”氧16的含量更高。氧18的丰富含量是气候变暖的明显标识。由于“轻”氧16最容易蒸发,也就是说越温暖的水中所含的氧18就越多,因此生活在更高温度水中的浮游生物就会在壳中锁住更多的氧18。这些浮游生物的壳还暗示着另外一个现象,即它们所含的碳导致了海洋温度上升。
与氧元素一样,碳元素也以许多不同的同位素形式存在。几乎就在浮游生物的壳中富含氧18的同时,其中的碳12含量也相对碳13含量要高。海洋一定是在突然之间,吸收了大量的碳12,这通常是由于含碳丰富的温室气体,如二氧化碳和甲烷向大气中大规模喷发所造成。换而言之,“古新世-始新世极热事件”的成因就是温室气体,这也与当代的气候变化原因非常相似。然而,如今的全球气候变暖不仅仅是重蹈“古新世-始新世极热事件”的覆辄,因为如今的地球已不再是5500万年前的那个地球了。
如今,受气候变化影响,南极洲冰层面积急剧缩小,这个问题成为全球最热的关注焦点之一。在“古新世-始新世极热事件”时期,由于当时可能根本没有南极洲冰层,所以这个问题在当时并不是什么问题。即使在“古新世-始新世极热事件”伊始,全球气温也比如今的气温要高几度。一些研究人员认为,“古新世-始新世极热事件”时期的气候变化节奏也与今天的气候变化节奏明显不同。有关这个论点,2013年发表的一篇研究论文引起科学界的广泛争议。研究人员对5500万年前大西洋西北部的海底泥淖进行了检测,结果发现泥浆带是按年周期形成的。当追踪到与“古新世-始新世极热事件”有关的碳、氧元素的同位氧时,研究人员发现它们仅存在13个泥浆带中。他们表示,这意味着“古新世-始新世极热事件”的温度攀升了13年。
然而,这并不意味着“古新世-始新世极热事件”反复持续了十多年。所有研究人员一致认为,此次异常的气候变暖造成平均气温升高了至少5摄氏度,整个过程持续了大约17万年。或许,全球气温在仅仅13年中就攀升了5摄氏度。如今,全球气温从19世纪末以来,才升高了1摄氏度。如果“古新世-始新世极热事件”中气候变化果真如此迅速,那么一定有某个事件触发了这个气候变暖。要在短时期内导致全球气温急剧上升,大气必定在几乎一夜之间就充满了温室气体。科学家猜测,也许当时有一颗富含碳的彗星飞近地球,而在现代气候变化中未碰到此种情况。不过,有必要强调一下,许多研究人员都强烈反对13年这个数字。
夏威夷大学科学家理查德-泽比认为,这一理论存在许多问题。其中一个重要问题是,从物理学角度来说让海洋在如此短暂的时间内热起来几乎不可能。在地球上,海洋面积非常广袤,让它们热起来需要很长时间。即使大气中瞬间充满了二氧化碳,海洋也不可能在13年时间里那么热。泽比表示:“你可以让大气在短时间内变热,但是要让海洋变热,可是需要数个世纪甚至数千年。还有一些研究人员指出,在岩石中的13个泥浆带,每个泥浆带一定代表了数个世纪,而不是代表数年。许多沉积物钻探专家表示,如果这些泥浆带是真实的,它们可能也仅仅是研究人员用来提取泥淖所使用到的手工制品。绝大多数研究人员认为,“古新世-始新世极热事件”的发生持续了非常长的时期,但具体到多少年还没有定论。
2011年的一篇气候评估文章认为,碳是在大约20000年时间中逐渐释放出来的。如此缓慢的释放过程与今天的情况相去甚远,这或许意味着温室气体来自于火山爆发过程中渐进式的气体释放。在2014年出版的研究论文中,研究人员将眼光放到了大地上。犹他大学科学家加比瑞尔-博温及其同事进行了一项研究,他们对怀俄明州在5500万年前形成的土壤中的碳同位素进行了检测。正如海洋沉积物揭示了“古新世-始新世极热事件”时期的海洋状况,土壤反应了“古新世-始新世极热事件”时期的大气状况。结果显示,在土壤中碳酸盐结核中的碳12含量有所增高。研究人员分析认为,释放到大气中的碳大约持续了1500年左右,这个时间跨度与今天的大气变化非常类似。通过对古代土壤的研究,科学家了解到碳排放的速度。
研究人员推算,在远古时代,每年大约有十亿吨碳排放到大气中。根据这些发现,“古新世-始新世极热事件”似乎为现代气候变化提供了一个更合理可信的模式。博温及其同事在怀俄明州还发现,在5500万年前这里曾出现过两股不寻常的增温脉冲。在“古新世-始新世极热事件”之前的数千年间,大量富含碳的温室气体进入大气中,其来源尚不明确,之后每年以10亿吨左右的速率递增。然而,这一“早发型事件”似乎被环境轻易抹盖了。当时,大气温度升高,随后又在数千年后回落,一切看上去又回复到最初的正常状态。由于海洋吸收了此次“早发型事件”中释放的热能,这令气温回落成为可能,不过同时也为后来的“古新世-始新世极热事件”铺就了道路。
当海洋温度逐渐升高,“冻”在海床中的大量甲烷沉积开始解冻融化。甲烷是一种强大的温室气体,随着它的解冻冒泡进入大气,全球气温开始上升。随着全球气温的上升,海洋温度进一步升高,触发海床中更多的甲烷释放,进而又促进了大气的升温,形成恶性循环。如此反复导致了整个地球变暖,引发了“古新世-始新世极热事件”。如今,类似的升温变暖情况很可能再次出现。随着现代海洋的变暖,有证据显示海床中的甲烷可能再一次解冻冒泡。有了“古新世-始新世极热事件”的前车之鉴,我们对全球气候变暖的问题有了一定的预见性。然而,对导致“古新世-始新世极热事件”原因的所有解释都还只是一种推断猜测,目前尚未有可靠的科学共识,不过很显然其成因之一必定有来自某处的温室气体。
博温忧心忡忡地说:“我想最后总会有伤害。”关于“古新世-始新世极热事件”的成因有各种版本,例如彗星靠近地球,但是均与如今地球正经历的全球变暖大相径庭。在众多版本中,最令人觉得可以接受的一个是,来自海底的甲烷滚雪球般不断释放到大气中,这一点与今天的气候变化成因很相似。尽管“古新世-始新世极热事件”的成因仍令科学家难以捉摸,但其危害性昭然可见。
即使回退到1991年刚刚发现这一事件那会,在科学家看来,“古新世-始新世极热事件”也是一个自然界的毁灭者。一些保存在南极洲沉积物中的微生物物种,在气候变暖伊始就消失了。生活在海洋深处的生物,成为此次事件中最易受冲击影响的对象。它们在数千万年间,经历了最为严酷的物种灭绝。令人惊奇的是,许多生活在海洋中的稍浅水域的微观生物物种却显得特别繁盛,这是气候变化过程中“适者生存,劣者淘汰”的一个早期迹象。深海生物物种的死亡因素可能非常复杂,逐渐变暖的水温以及水中越来越少的氧气,都是罪魁祸首。然而,另一些微生物却刚好可以利用自身优势,适应缺氧环境逆势生存。
那时候,一些海洋沉积物含有大量富铁磁性矿物,这种矿物被称为磁铁矿。有些物种可以利用磁铁矿,将其贮存在体内,这可能是因为磁铁矿有两大好处:一是有硬度,可以造就一副钢牙铁齿;二是有磁性,可以帮助生物根据地球磁场确定方向。缺氧水域有利于铁的累积,因此在“古新世-始新世极热事件”时期,海洋中利用磁铁矿生存的微生物就可能呈现欣欣向荣的景象。海水的其它变化往往都是有害的。当海洋吸收了温室气体,如二氧化碳,海水会变为弱酸性,PH值降低,导致海洋酸化。我们知道,今天的全球海洋都可见这种酸化,事实上5500万年前也有过海洋酸化现象。无论是在过去还是现在,海洋酸化都不利于海洋生物生存,因为随着海水PH值的下降,酸性物质会溶解掉建造骨骼的碳酸钙,导致深海生物的物种灭绝。同时,海洋酸化也会影响海洋中的浅水生物生存,特别是珊瑚礁遭遇了自5.5亿年前进化至今来,最为严重的一次生存危机。除了海洋生物,陆地上的野生动物也面临着生存环境的重大变化。
2020年09月17日 19点09分 3
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在“古新世-始新世极热事件”时期,北极的雨量也比平常要多得多,这或许是因为热带海水蒸发,蒸汽升到空中进入高纬度地带。通过研究5500万年前形成的岩石类型,地质学家发现,干燥的沿海环境也因为海平面的上升被淹没。由于陆地上没有冰可以融化,因此海平面上升的影响不是很大,被水淹没的区域大约就5米高。然而,在一些恶劣情况下,海平面上升可能会造成更严重的灾害。例如,这一时期,曾出现北大西洋的岩浆活动。海洋地壳温度升高,推动岩浆向上运动,使海洋变得更窄,进而又加重海平面上升趋势,如此一来海平面可能升高达30米。对于陆地上的生物而言,“古新世-始新世极热事件”所带来的影响也是深远巨大的。
在怀俄明州,植物范围随着气温的升高,向北推移了数百公里。很明显,针叶树林已经基本上从怀俄明州消失殆尽了,直到“古新世-始新世极热事件”后气温回落,针叶树林才又重现。还有一些植物物种也从热带地区消失了,但是有迹象显示植物多样性事实上整体有所增长。究其原因,可能是因为温暖的气候,以及空气中植物赖以生存的二氧化碳含量的大幅增加。也正是在“古新世-始新世极热事件”时期,统治地球的许多哺乳动物种群,包括马、牛和其它有蹄类动物出现并广泛分布于北半球,原因可能就是因为逐渐变暖的气候环境。但是,这些我们耳熟能详的动物种群的成员变化,又将令我们大吃一惊。内布拉斯加州立大学科学家罗斯-塞科德指出:“有充分证据显示,40%的哺乳动物群在‘古新世-始新世极热事件’时期,体形变得越来越小,并且没有一种动物群体形变大。”事实上,一些哺乳动物体形已经变得很小了。
2012年,塞科德及其同事对始祖马进行过研究,这是一种生活在目前怀俄明州地区的古兽马。根据化石记录显示,在“古新世-始新世极热事件”伊始之初,始祖马的体形非常小,大约重5.6公斤。随着气温上升,始祖马的体形变得越来越小,13万年后一些成年始祖马竟然进化到只有3.9公斤大小,接近于一只家猫的重量。在“古新世-始新世极热事件”之末,随着气温回落,始祖马又开始长大。其它一些食草哺乳动物体形也有所缩小,食肉动物也不例外。塞科德称,这种体形变化可能是遵循了伯格曼定律。伯格曼定律认为,恒温动物在温暖地区体形会相对变小,而在寒冷地区体形会相对变大。但是,伯格曼定律常常被用来解释热带地区生活的动物比高纬度地区生活的动物体形要小,而不是用来解释为何动物会因为全球变暖而生长成不同体形大小。
2013年,密西根大学科学家菲利浦-金格里奇表示,哺乳动物会随“古新世-始新世极热事件”所带来的植物变化而变化。当大气中的二氧化碳水平升高,植物的叶子和嫩芽中的营养会流失,并且变硬不利于食草动物消化。在“古新世-始新世极热事件”期间,这种情况可能导致动物生长速度减慢,食草动物数量减少,结果导致食肉动物捕食体形更小的猎物。南佛罗里达大学科学家彼得-斯特林也就这个问题进行了研究。早在2007年,他就发现,在二氧化碳含量高的大气中,橡树叶中的氮元素含量较低。斯特林总结说:“这样一来,食草动物常常要吃更多的树叶来补充营养。”然而,到目前为止,科学家并没有直接证据证明,食草动物或者以其为生的食肉动物,会因此生长得更慢,并在成年后体形更小。
从科学家发现“古新世-始新世极热事件”以来,我们已经对其有了大量深入了解,然而还有许多悬而未决的问题。其中一个最诡异的问题就是,5500万年前的气候变暖在第一个真正的灵长类动物进化过程中,是否起到重要作用,因为人类是由灵长类动物最终进化而来的。现代灵长类动物与马和其它有蹄类动物,是在“古新世-始新世极热事件”伊始阶段出现,并传播开来。虽然他们的早期化石记录是四拼八凑起来的,但是在亚洲、欧洲、美洲和非洲,它们看上去的确是几乎同时出现的。在数千万年间,作为灵长类目独特分支的人类,已经繁盛到如此程度,以至于整个地球成为了一个人猿星球。大约在500万年后,我们所知道的首个直立行走的猿,即人类的祖先出现了。如果没有“古新世-始新世极热事件”,灵长类动物会变得如此成功吗?谁也无法回答。
2020年09月17日 19点09分 4
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北极正在以全新的方式燃烧
2020-09-30 | 科技工作者之家
《自然?地球科学》杂志9月28日发表论文称,“僵尸火”和耐火植物燃烧正在成为北极火灾的新特征,并将对全球气候造成严重影响。
2020年,北极野火季节比往年提前了两个月,其范围更是史无前例。“但火灾的波及范围不是唯一的担忧点,”论文作者、科罗拉多大学博尔德分校(University of Colorado Boulder)的生态学家Merritt Turetsky博士说,“我们还通过卫星数据发现了北极火灾新的特征趋势,这种变化将影响未来的全球气候。”
文章阐述了北极火灾的两种新特征。其一是“僵尸火”(即残存大火)的盛行。前一生长季节未熄灭的火可以在富含碳的地下泥炭中闷燃一整个冬天,然后到春天天气变暖时在地表重新点燃。
“对于北极地区的‘僵尸火’所导致的后果,我们知之甚少。” Turetsky说,“唯一清楚的是,它代表了气候系统的某种势头,也意味着前一年的大火为第二年夏天的火灾奠定了基础。”
北极火灾的第二个新特征是耐火植被被新火点燃。在气候变暖的影响下,位处遥远北方的苔原变得更加炎热、干燥,而其中常被认定为耐火的植被(如矮灌木、莎草、苔藓)甚至地表泥炭也开始着火。此外,沼泽等湿地区域也越来越容易受到火灾的影响。
该研究小组一直在通过卫星和各种遥感工具实时跟踪位于俄罗斯境内的北极地区火灾活动。虽然在北极以南的西伯利亚永久冻土层上,野火并不少见,但卫星记录仍显示,2019年和2020年的北极圈火灾尤为频繁,而此前北极圈通常不会出现大规模的野火。
这种新的火情对北极地貌、人类以及全球气候都可能产生重大影响。今年在西伯利亚发现的火灾中,有一半以上发生在北极圈以北、地上冰含量很高的永久冻土层上。这种永久冻土封存了大量来自远古生物的碳,而气候模型往往不会考虑永冻层的迅速解冻以及由此产生的温室气体(包括甲烷)释放。从本土层面上来说,永久冻土的突然融化会导致地面下沉、洪水及坑洞等,还可能使大片地区淹没在湖泊和湿地之下,从而扰乱北极居民的生活及生计。
就全球气候层面而言,由于大量火灾发生在富含碳的土壤中,这种重要碳汇很可能转化为碳源,进一步推动全球变暖。
2020年北极火灾的严重程度说明,我们急需更好地了解北极火灾的变化趋势,并且找到新工具新方法来判断火灾是如何开始的和火灾的严重程度。建模工具和遥感数据需要结合当地知识,以便于更好地了解遗留碳在哪里容易受到燃烧影响,以及火灾后环境的变化情况。
研究人员呼吁全球开展合作,迅速行动以监测火情,这对于气候系统十分重要。
科界原创
编译:橘子
审稿:西莫
责编:陈之涵
期刊来源:《自然?地球科学》
期刊编号:1752-0908
原文链接:
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-09/uoca-tai092820.php
版权声明:本文由科界平台原创编译,中文内容仅供参考,一切内容以英文原版为准。转载请注明来源科技工作者之家—科界App。
2020年10月01日 10点10分 5
全球升温N摄氏度,印尼热带雨林中的泥炭因无水降温而自燃,……
2020年10月01日 10点10分
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5500万年前,地球发了一次“高烧”,孕育了世界上最大的蛇
2021-01-22 | 科学美少男
5500万年前,地球上的温度瞬间飙升了8度,孕育了世界上最大的蛇,却又“烧”死了蛇,远古巨蛇深埋地下,等待人类的发掘来诉说这段历史。
始新世极热事件
6500万年前,小行星的撞击打破了地球内部的平衡,能量源源不断喷出地表,火山灰铺天盖地,阳光难以普照众生,食物链崩塌,恐龙时代结束,空出了大量生态位。
或许是植物无法在短时间内恢复固碳,又或许是喷发带出的温室气体实在太多,总之在后来的1000万年内,地球温度稳步增长,全球平均上升了至少3度,然而这仅仅是开始。5500万年前,全球不同地区的温度在一瞬间,突然提升了5-8度。究竟这个瞬间有多快?
科学家众说纷纭,有说2万年的,有说13年的。即使是十万年,在生命演化的车轮下,亦犹如白驹过隙。主流的假说认为气温骤升的起因是气温在某一刻冲破了临界点,有序的洋流随之崩塌,混乱中暖流冲向极地。而早在恐龙时代,两极就不存在冰盖,因此直接怼向了深海之中的远古封印——可燃冰。
可燃冰融化,大量甲烷被释放,它是比二氧化碳活跃20多倍的温室气体,促使全球乃至极地温度骤升,而气温越高,可燃冰化得就越多,形成正反馈。躲过小行星、刚崭露头角的兽族幸存者完全无法适应这种节奏纷纷下车,但对于冷血家族来说,就像是进了桑拿房,简直不要太爽。天时地利人和,绝世巨蛇横空出世。
兽族、龙族再次博弈
兽族
恒温调节的演化是哺乳动物的骄傲,可以在不同环境中时刻保持身体处于最佳状态,因此我们可以走南闯北。而不像热带鱼,鱼缸水差一度我就死给你看。基于此早在1亿多年前,哺乳动物就已经遍布世界,俨然一副靠死恐龙妥妥吃鸡的架势。
随着气温升高,哺乳动物的体温调节机制也跟着不断演化。直到5500万年前,气温改版速度从原本的v2.01到v2.02,瞬间变成了v3.0到v4.0,调节机制完全来不及更新。体型较大的哺乳动物,内热无法快速散出,纷纷被热死。幸存下来的反而是体型小巧、一吹就“凉”的物种。在这种环境下,恒温机制变成了累赘,抑制了哺乳动物变大变强。
龙族
细数今天地球上较大的蛇,亚马逊森蚺,印尼网纹蟒,非洲岩蟒、缅甸蟒等等,它们都有一个共同点:享受着赤道附近的热带气候。
变温动物(冷血动物),体温被动地随环境变化,因此环境决定了个头。例如东北的蛇,冬天只能龟缩起来冬眠。热带地区,终年高温,蛇可以从外界汲取的能量更多,体温高,体内酶的活性就强,生长代谢就快。
恐龙灭绝后,亚马逊雨林达到了终年30多度,意味着冷血动物与恒温动物的体温相差无几,在风口上冷血动物想不飞都难。轿车大小的煤龟、SUV大小的森林鳄、冥河鳄等等巨兽纷纷现世,还出现了以龟、鳄为食,迄今为止最大的蛇类——泰坦巨蟒。
15米长的身躯,超一吨的体重,使之成为既恐龙之后,第一批崛起物种的霸主,似乎在宣誓着无论河东河西,世界最终的主宰依旧是龙族。
天欲其亡,必令其狂
老祖宗曾说过,做蛇不要太嚣张,水能载蛇亦能覆蛇。随着5500万年前的极热事件爆发,泰坦巨蟒把体型修炼到了极致,然而却没能坚持到极热事件最高峰,因为它们同样被热死了。
由于泰坦巨蟒自身没有主动散热能力,在外部能量供给下肆无忌惮的扩张,体格越大,意味着温度从中心向外扩散速度越慢,最终它越过了温度超过自身负荷的红线,随着地球温度继续快速飙升,蒸桑拿房变成了大铁锅,巨蛇最终在5800万年前陨落。巨蛇的昙花一现,似乎在演绎“养肥再杀”的剧本。
甲烷虽然强,但不稳定,容易被紫外线氧化,或直接溢出大气。始新世极热事件就像一脚地板油紧接着一脚重刹,埋下了累累巨骨。幸存的哺乳动物小伙伴们就像什么也没发生过,又开始茁壮成长。
5300万年前,在温室效应的作用下,气温以相对较缓的速度再次接近极热事件顶峰。此时,大量哺乳动物已经适应了这种变化,并且现存各类动物的始祖开始涌现,蓝鲸的始祖巴基鲸也开始下水,为成为地球史上最大物种发起冲锋,而龙族再也无法撼动兽族的地位。
2021年01月24日 16点01分 6
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甲烷120K 楼主
霍金担忧或许没有错,2020年就是预警,未来我们该怎么办?
2021-01-26 | 科学黑洞
2020年悄然而逝,但已经给我们留下了很多的伤痛,2021年刚刚到来疫情状况还是有些严峻,这个病毒切实的让我们体会到了,人类虽然上天入海无所不能,在自然界中也没有任何物种和我们抗衡,但是一些病原体还是对人体会造成一些威胁的,某种意义来说这些危害人体健康的病毒,可以算得上人类的天敌了。
但疫情终将过去一切都将恢复如此,这是任何人都不会怀疑的事情,大家更加担心的是另外的问题,地球气候环境的崩溃是可以毁灭人类文明的。
2020年的那些预警
去年二月一则新闻出现在网上,当时大家重点关心疫情的状况,因此没有关注到这则新闻。在南极大陆上出现了罕见的高温,哎斯帕兰萨站2020年2月6日观测到18.3摄氏度高温,打破了2015年所监测到的17.5摄氏度温度,成为人类有观测记录以来,该地区的最高温度。
而就在几天后2月9日西摩岛监测到20.75摄氏度高温,打破了当地1982年监测到的19.8摄氏度高温,同样也是该地区有监测记录以来起的最高温度。虽然这个时期正是南极大陆的盛夏,但这个温度仍然是打破历史记录的,这说明南极大陆温度的变化显著。
无独有偶,当月北极同样传来噩耗,2017年的NASA的检测设备通过飞机搭载在北极上空巡视接受数据,科学家分析那个时期采集到的数据发现北极地区存在200多万个甲烷热点,这说明温度的升高已经开始让西伯利亚冻土层以及护湖泊溪流等释放出冻结的甲烷,这些甲烷是比空气中二氧化碳还要厉害的温室气体,它的作用效果是二氧化碳的25倍,因此说情况不容乐观。
而就在6月份北极迎来了它的高温时刻,Verkhoyansk小镇位于北纬67.5度,恰好位于北极圈的边缘地带,就在这里迎来了38摄氏度的高温,打破了该地区曾经出现的37.2摄氏度高温纪录,持续的高温给西伯利亚地区带来了森林大火,持续的高温灼烧,永冻层融化还会释放甲烷等温室气体,俨然成为一个恶性的循环。
而2020年的确不出所料,根据欧盟哥白尼气候变化服务中心(C3S)发布的最新消息称,2020年已经成为有观测记录以来地球平均温度最高的一年,2016年最热的一年已经成为历史。其实局部地区的高温倒不是那么可怕,最可怕的是地球平均温度的升高。
霍金的预言也许正在发生
霍金是一位著名的理论物理学家、宇宙学家,他关心时事关心地球环境变化,在生前曾多次公开表达自己的观点,引起人们热议。霍金非常担忧未来地外文明可能会造访地球,同样也担忧未来出现超级人类,并且人工智能不受控的发展最终反噬人类。
而今天在这里说的说他关于地球温度的预言,霍金认为未来地球会变成一颗火球,当然时间是在2600年,霍金认为随着人**炸,对地球气候环境、生态系统的破坏会导致地球最终变成一颗火球,在此之前人类最好找到新的家园。
这种语言看似没有任何的科学依据,但是从长远来看他的担忧并没有错,而2020年发生的一切预示着它可能正在发生。
2021年同样的状况会持续
说实话刚刚进入2021年,这段时间的确是寒冷彻骨,但这并不能代表地球的气候环境,其实温室效应全球气温升高带来的影响依旧存在。
2021年初北极地区发现了裸露的史前动物残骸,分别是一只7周大小的狼崽子,还有一只是成年的披毛犀,它们都是在5万多年前死亡之后迅速地被冰封,跨越数万年光阴,这些史前动物的残骸被保存的相当完整,甚至胃里还留存它们最后一顿晚餐的痕迹。
这些史前动物残骸的发现令生物学家十分的兴奋,但是对其他人可能就不这样认为了,因为这些曾经冻结在永冻层数万年之久的动物残骸,在今天彻底的裸露出来,这意味着温度的变化,导致西伯利亚地区的永冻层发生融化,可怕的不是这些冻结的史前动物尸体,而是被封住的病原体,例如细菌和病毒等。
地球气候环境的恶化不是一朝一夕形成的,当然也不是有点保护行为就会立竿见影的,他需要一代代人持续性的保护,这是一个需要漫长光阴的系统工程。
总结
人类这个物种在地球上发展崛起,先于其它任何物种发展出智慧文明,虽然目前我们已经实现了飞出地球,也曾登陆过38万公里之外的月球,但是仍然无法实现移居地外星球,因此说在未来很长一段时间内,地球都将是人类生存的唯一家园,因此保护地球环境对于人类未来的生产发展至关重要。
文/科学黑洞,图片来源网络侵删。
2021年01月26日 19点01分 8
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