法羅群島的假彩色衛(wèi)星圖像。圖片來源：Sentinel Hub EO/T Gernon

南安普頓大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，大陸的伸展很可能導(dǎo)致了地球歷史上極端、突然的全球變暖事件之一。

研究人員與愛丁堡大學(xué)、利茲大學(xué)、奧爾登堡大學(xué)、佛羅倫薩大學(xué)和中國科學(xué)院的同事合作，研究了極端環(huán)境變化期間全球構(gòu)造力和火山爆發(fā)的影響5600萬年前。

在此期間，一系列事件導(dǎo)致地球升溫 5-8?C，終形成了持續(xù)約 17 萬年的“古新世-始新世熱值”或 PETM。這導(dǎo)致了許多深海生物的滅絕，重塑了地球上生命的進(jìn)化過程。

研究小組提出，北半球大陸板塊的廣泛伸展——就像拉扯變薄并終分離的太妃糖棒一樣——大大降低了地球內(nèi)部深處的壓力。然后，這推動(dòng)了地幔中劇烈但短暫的融化——地幔下方的一層粘性熔融巖石。該團(tuán)隊(duì)表明，由此產(chǎn)生的火山活動(dòng)與PETM變暖相關(guān)的大量碳釋放到大氣中同時(shí)發(fā)生，并且很可能導(dǎo)致。

研究人員的研究結(jié)果發(fā)表在《自然地球科學(xué)》雜志上。

實(shí)驗(yàn)室中的火山灰層和熔巖。

變暖的速度和幅度之快意味著 PETM 事件通常被認(rèn)為是理解當(dāng)今變暖的古老類比，盡管其機(jī)制完全不同。南安普頓大學(xué)地球科學(xué)副教授、該研究的主要作者湯姆·格農(nóng)博士

說：“盡管 PETM 對(duì)當(dāng)今全球變化的重要性和更廣泛的相關(guān)性，但其根本原因存在高度爭(zhēng)議。” “人們普遍認(rèn)為，地球內(nèi)部突然大量釋放溫室氣體碳肯定是造成這一事件的原因，但變暖的規(guī)模和速度很難用傳統(tǒng)的火山過程來解釋。”

利用在大西洋邊緣附近海底鉆探的巖石檔案，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了跨越北大西洋的一次突然而廣泛的火山活動(dòng)事件的關(guān)鍵證據(jù)，該事件持續(xù)了超過 20 萬年，與 PETM 的持續(xù)時(shí)間驚人地相似.

這一發(fā)現(xiàn)促使該團(tuán)隊(duì)調(diào)查了北大西洋地區(qū)更廣闊的地區(qū)，包括格陵蘭島和法羅群島。在這里，他們發(fā)現(xiàn)在 PETM 之前開始噴發(fā)的幾公里厚的熔巖堆顯示出不尋常的成分，這表明大陸下方地幔上層固體部分的融化量顯著增加。

“這一發(fā)現(xiàn)意義重大，因?yàn)槲覀冎涝摰貐^(qū)的部分大陸地幔富含碳酸鹽，碳酸鹽是碳的主要來源”，Gernon 博士解釋道。“地幔融化的這種快速增加可能釋放出大量的碳——肯定比我們之前預(yù)期的要多”。

強(qiáng)烈的火山活動(dòng)發(fā)生在連接格陵蘭和歐洲的大陸大陸被板塊構(gòu)造力強(qiáng)烈地拉伸時(shí)。終，北美和格陵蘭終從歐洲分離出來，導(dǎo)致了北大西洋的誕生。科學(xué)家們認(rèn)為，正是這一階段的拉伸導(dǎo)致地幔大量融化，導(dǎo)致大量碳釋放，進(jìn)而導(dǎo)致全球變暖。

該團(tuán)隊(duì)使用了一系列不同的模型來估計(jì)通過這個(gè)過程可以釋放多少碳。南安普頓大學(xué)研究員、合著者 Thea Hincks 博士說：“使用對(duì)這些火山系統(tǒng)關(guān)鍵特征的物理現(xiàn)實(shí)估計(jì)，我們表明推動(dòng)變暖所需的碳量可以通過加速融化來獲得。”在研究上。

科學(xué)家們得出結(jié)論，固體地球的快速氣體釋放在推動(dòng)像 PETM 這樣的突然變暖事件中起著重要作用，這些事件很可能發(fā)生在地球歷史上的許多其他時(shí)期。“如此迅速的事件導(dǎo)致地球表面環(huán)境發(fā)生根本性重組，改變了廣闊的生態(tài)系統(tǒng)”，Gernon 博士總結(jié)道。