一項新的研究發現,火山噴發是4.5億年前的致命冰河時代的原因,而且具有諷刺意味的是,在它之前的全球變暖時期。
俄亥俄州立大學的研究研究員Matthew Saltzman說,這一發現突顯了碳在當今地球氣候中的重要性。
古老的冰河時代的特色是冰川,覆蓋了南極岡瓦納的超大陸(最終將分解以形成南半球的當今大洲)。在寒冷的氣候中,所有物種中的所有物種中有三分之二。
此前,薩爾茨曼和他的團隊將在奧陶紀時期發生的同樣的冰河時代連接到了崛起阿巴拉契亞山脈。隨著裸露的岩石的風化,化學反應從地球大氣中拉出了碳,導致致命的全球冷卻。
使用模型,研究人員現在將故事的另一半拼湊在一起:在原始大西洋關閉期間形成的巨型火山(稱為伊亞植物海洋)為阿巴拉契亞島的崛起和隨後的冰河時代奠定了基礎。
薩爾茨曼說:“我們的模型表明,這些大西洋火山正在將碳噴射到大氣中,同時阿巴拉契亞人正在去除碳。” “在近1000萬年的時間裡,氣候一直處於僵局狀態。然後噴發突然停止,大氣碳的水平遠低於火山症前的時間。這開始了冰河時代。”
為了弄清楚這一地質歷史,薩爾茨曼和他的同事使用計算機模型將內華達州,弗吉尼亞州和賓夕法尼亞州岩石的化學元素的同位素進行測量,並通過在同一位置進行火山灰床的測量。他們還考慮了其他科學家開發的溫度模型。
當火山停止爆發時,灰燼沉積物證明了,同位素測量結果將阿巴拉契亞人定位為火山岩的來源。
新發現與科學家對這些古老的原始大西洋火山的了解很好,這些火山被認為產生了地球歷史上最大的爆發。他們發出了足夠的熔岩來形成阿巴拉契亞人,足夠的灰燼覆蓋地球的遠端,並足夠的碳來加熱地球。大氣碳的水平增長到今天的水平20倍。
這項研究表明,當這些火山停止爆發時,碳含量下降,氣候急劇恢復到寒冷。定時與當今奧陶紀溫度波動的最佳估計相吻合。
這項研究由國家科學基金會(National Science Foundation)的部分支持,在《地質》雜誌的在線版中詳細介紹,還將出現在未來的印刷版中。
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