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科學新觀點:熱帶地質構造活動或引發冰川時代

科學新觀點:熱帶地質構造活動或引發冰川時代

2019-03-15 Comments 0 Comment

對於誘發“冰河世紀”的原因,學界有著許多不同的觀點,比如海流中斷、或彗星碰撞。不過總的來說,大家認為二氧化碳的減少,才是最可能的原因。有趣的是,來自麻省理工學院、加州大學聖巴巴拉分校、以及伯克利分校的一支科學家團隊,卻於近日提出了一個新穎的觀點。其在《科學》雜誌上發表的一篇文章中稱,熱帶地區古老的地質構造活動,可能導致了二氧化碳的減少,從而帶來了冰川時代。

tropics-tectonic-1.jpg

這些年來,儘管冰川時代在地質記錄中留下了明顯的印記,但對於產生如此劇烈的天氣變化的誘因,卻依然模糊。

最新的觀點是:“當海洋板塊與大陸板塊相互撞擊時,它們可以向上彎曲,並最終形成像喜馬拉雅山脈一樣的地質結構”。

由這些碰撞引起的斷層帶,被科學家們稱作’縫合線’。研究小組發現,最近三次大冰期前,較大的縫合線,似乎都出現在赤道附近,這很可能不是一種巧合。

研究一作Oliver Jagoutz 表示:“我們認為,低緯度的弧形大陸碰撞,是全球降溫的觸發因素”。

這可能發生在1~500 萬平凡公里的範圍內。儘管聽起來很多,但實際上,地殼是非常薄的。如果事件發生在一處很巧的位置,顯然會對全球氣候造成巨大的影響。

那麼所謂的熱帶縫線,與全球變冷有怎樣的聯繫呢?該團隊稱:

當大陸版塊相撞時,被稱為蛇綠岩的海洋岩石,會被推向地表。暴露於空氣中的這種岩石,可以有效地捕捉空氣中的二氧化碳、與之發生反應,從而引發全球性的冷卻事件。

如果該理論站得住腳,那麼曾經的冰河時代,也可能是同樣的原因導致的。

而經過數百萬年的二氧化碳吸收,暴露在空氣中的蛇綠岩會被日漸銷蝕,對氣體的吸收能力也會下降。之後重建的地球大氣層,又逐漸讓地球恢復了溫暖。

Jagoutz 表示:“我們發現這個過程可以在冰川時代開始和結束時發揮作用”。

為進一步研究這種情況會隔多久發生一次,研究人員假設該觀點是正確的,然後驚喜地發現—— 幾乎每一次的全球變冷,都伴隨著赤道附近的縫合線的產生。

reconstruction_ice.gif

為此,研究人員首先首先確定了當前地球上的各大縫合帶的位置,然後對版塊構造進行了計算機模擬,以大致計算出它們的形成時間和地點。

起初,團隊只是將熱帶縫合線與冰期之間的聯繫,推導到了8000 萬與5000 萬年前的冰川時代。但是最新的研究表明,他們可以進一步追溯到5.4 億年前。

模擬結果表明,5 億年前在熱帶地區形成的大約10000 公里(6210 英里)長的大縫線,與百萬年後的冰川時代緊密相連。從地質學的角度來看,這樣的時間跨度是相當短暫的。

據悉,那幾次冰川時代始於大約4.55 億年前的晚奧陶世、3.35 億年前的二疊紀- 石炭紀、以及3500 萬年前的新生代。

研究團隊還注意到,當縫合線形成於熱帶意外的地區時,竟然就沒有引發冰川事件。不過現在,仍有一個較大的熱帶縫合線,坐落在印度尼西亞的島嶼上。

遺憾的是,儘管它是目前世界上最活躍的碳吸存場所,但速度實在太慢,無法抵消現代社會不斷增長的二氧化碳排放量。

有關這項研究的詳情,已經發表在近日出版的《科學》(Science)雜誌上。原標題為:

《Arc-continent collisions in the tropics set Earth’s climate state》

《熱帶地區大陸版塊的弧形碰撞決定了地球的氣候狀態》

[來源:MIT ]

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