6600万年前的气候谜团揭晓：海水“脱钙”一步步冷却地球

合著者、罗格斯大年夜学耶尔·罗森塔尔传授强调，以前人们往往把海水化学视作气候变更的“被动记录者”，而这项研究提示，必须把它看作潜在的“驱动身分”之一。在他看来，恰是这些迟缓的深部地球过程，经由过程影响海水重要离子构成，进而牵动碳轮回与温室气体程度，可能在地质汗青上多次扮演了气候巨变的幕后推手。

来自南安普敦大年夜学牵头的国际团队指出，海水成分并非只是被动响应气候，而是在经久标准上作为一支“主动力量”介入塑造气候格局。主导作者、大年夜卫·埃文斯博士称，在新生代早期、恐龙方才灭尽之后，海水中的消融钙含量大年夜约是今天的两倍，高钙情况让海洋更难经久储存碳，反而偏向向大年夜气释放二氧化碳。

为追踪这一深时变更，科学家分析了来自全球多处海底沉积物中的微体化石——有孔虫等渺小海洋生物的遗骸。这些化石壳体的化学构成记录了当时海水中重要离子的浓度变更，成果注解，海水消融钙含量与大年夜气二氧化碳程度之间存在慎密接洽关系。经由过程计算机模型，研究团队进一步展示，高钙海水会改变珊瑚、浮游生物等海洋生物生成和埋藏碳酸钙的方法，从而影响碳在沉积物中的封存效力。

合营作者、同济大年夜学周晓莉博士指出，跟着消融钙迟缓降低，临盆和埋藏碳酸钙的机制产生了改变，使得更多二氧化碳被锁定在海底沉积层中。这一改变相当于经久“调低”了大年夜气中温室气体的浓度，比如把地球的气候恒温器向冷端拨动了一大年夜格。这种感化并非一朝一夕，而是在切切年标准上累积放大年夜，最终推动了地球从“暖室”走向“寒室”。

跟着消融钙程度在数切切年标准上持续降低，情况产生了逆转：更多碳被固定在海底沉积物中，响应地从海洋—大年夜气体系中被“抽走”。因为二氧化碳是关键温室气体，这一过程相当于慢慢减弱地球的“温室效应”，研究团队估计，全球气温在这一经久演变中累计降低可达15至20摄氏度。

研究还将海水钙含量的降低与深部地质过程接洽在一路。团队发明，这一化学变更与洋中脊海底扩大速度的减缓高度同步，而海底扩大是持续制造新洋壳、驱动岩石与海水产生化学交换的火山过程。跟着新洋壳生成放缓，岩石与海水之间的钙交换也随之变更，导致海水中消融钙浓度在地质时光标准上慢慢走低。

该研究论文揭橥于美国《国度科学院院刊》（PNAS），题为《新生代时代海水主离子化学与经久碳轮回慎密耦合》。作者团队来自英国、中国、美国、以色列、丹麦、德国、比利时和荷兰等国，联手构建了迄今最精细的新生代海水化学演变记录，为懂得地球由热转冷的深层机制供给了新的证据。

编译自/scitechdaily