一項新的研究利用點狀平衡理論分析了氣候臨界點的層次結構，確定了過去6600萬年中為地球當前和未來氣候埋下伏筆的兩大事件。研究人員警告說，如果人為氣候變化導致完全的冰川退化，這將是在地質年代尺度上影響地球氣候的一個里程碑式的臨界點。

在過去的6600 萬年裡，兩個重大氣候事件塑造了氣候系統，將這一時期劃分為兩個截然不同的氣候時代。對臨界點等級的分析表明，在過去的6600萬年中，兩次重大事件為隨後的氣候臨界點，特別是氣候系統的演變奠定了基礎。作者提出，如果目前的人為氣候變化導致了全面的冰川退化，那麼它將在地質時間尺度上影響地球氣候的發展。

這項研究由法國蒙彼利埃大學的Denis-Didier Rousseau、法國巴黎高等師範學院的Witold Bagniewski 和英國雷丁大學的Valerio Lucarini 共同完成，發表在《科學報告》（Scientific Reports）雜誌上，是關於地球系統臨界點的歐洲TiPES 項目的一部分。

對氣候變化歷史的新認識受到了將進化變化分為不同等級的點狀平衡理論的啟發。

該理論由埃爾德里奇和古爾德於上世紀70 年代提出，是經典進化論的替代理論。點狀均衡理論認為，某些進化變化比其他變化更能決定物種的進化。它解釋了為什麼物種傾向於在短時間內適應進化，而不是隨著時間的推移逐漸適應。

研究結果概述，兩大氣候事件主導了過去6600 萬年的氣候變化。資料來源：TiPES/HP

盧梭等人推測，通過臨界事件對歷史氣候變化的重要性進行排序的類似方法可能同樣有益。為此，他們將先進的統計方法應用於兩個具有明顯臨界過渡跡象的氣候數據系列。結果表明，氣候系統演變過程中的等級觀念可以帶來新的啟示。分析表明，在過去的6600萬年中，地球氣候系統的演變主要受十大事件中兩大事件的影響。

氣候臨界事件的層次結構

第一個事件是大約6550 萬年前發生在墨西哥的奇克蘇魯伯流星撞擊，導致大型恐龍滅絕。這場災難標誌著一個二氧化碳含量很高的溫暖時期的開始。在隨後的3000 萬年裡，這一機制決定了可能發生的氣候變化，並使氣候保持在炎熱和溫暖的機制內。

第二個關鍵事件是3400 萬年前與南半球冰川作用相關的臨界點，當時由於板塊構造作用，南極大陸被隔離在南極。大冰原的形成也導致了北半球冰川的形成，標誌著地球開始進入相當寒冷的氣候類型，再次決定了未來氣候變化的範圍。

分析還表明，我們目前的全球氣候系統仍然屬於後一種氣候系統，仍然依賴於在”冷室”/”冰室”時代形成的巨大冰體的存在。

嚴重影響

如果冰原無法抵禦人為的全球變暖，那麼冰川消融將成為一個標誌性的臨界點，類似於地球歷史上的兩次臨界點，導致新的未知氣候景觀。

“冰原是當前氣候系統的關鍵組成部分。但它們非常敏感。目前，它們的質量平衡為負值，有大量報告顯示，在當前氣候變暖的影響下，冰層正在融化，有可能出現一個潛在的臨界點，至少會加速格陵蘭島和南極洲西部的消失，給我們的社會帶來嚴重影響”，Denis-Didier Rousseau 說。

“跨越臨界點是氣候演變中經常出現的現象。我們的研究揭示瞭如何更好地理解此類事件的數學原理。”瓦萊里奧-盧卡里尼補充說：”因此，適應和減緩氣候變化的戰略現在應該考慮到臨界點可能出現的不穩定因素。”