石灰石和鐵揭示了十萬年前西澳大利亞令人費解的極端降雨

地球陸地表面幾乎六分之一都覆蓋著超凡脫俗的景觀，其名稱可能也很陌生：喀斯特。這些景觀就像天然雕塑公園，地勢雄偉，地形上點綴著洞穴和基岩塔，這些岩塔是經過數千年的水慢慢雕刻而成的。

喀斯特地形美麗且具有重要的生態意義。它們也代表了地球過去溫度和濕度水平的記錄。

然而，要弄清楚確切的時間可能相當具有挑戰性。景觀形成。在我們的新作品今天發表在科學進步，我們展示了一種尋找這些神秘景觀年齡的新方法，這將幫助我們更詳細地了解地球的過去。

挑戰

喀斯特的定義是物質的去除。我們今天看到的石塔和洞穴是過去潮濕時期水溶解了其餘部分後留下的。

這就是他們的年齡難以確定的原因。如何確定某物消失的日期？

傳統上，科學家透過對上面和下面的物質進行年代測定來鬆散地確定喀斯特表面的年齡。然而，這種方法模糊了我們對古代氣候事件以及生態系統如何回應的理解。

地質鐘

在我們的研究中，我們找到了一種測量卵石大小的鐵的年齡的方法與喀斯特地形同時形成。

此方法的技術名稱為(U/Th)-He地質年代學。在其中，我們測量了鐵結核中微量元素鈾和釷的自然放射性衰變產生了多少氦氣。透過比較樣本中鈾、釷和氦的含量，我們可以非常準確地計算結核的年齡。

我們對來自標誌性尖峰石陣沙漠的富鐵結核微觀碎片進行了年代測定南邦國家公園，西澳大利亞。

這個世界著名的景點以其超凡脫俗的喀斯特地形而聞名，其中數英畝的石灰岩柱高聳於沙漠平原之上數公尺。尖峰石陣是世界上最廣泛的風吹碳酸鹽岩帶的一部分，沿著西澳西南部沿海綿延 1,000 多公里。

我們檢查了從石灰岩尖峰表面去除的多個鐵結核微觀碎片。這些結核是在形成喀斯特的強烈風化期間，在石灰岩頂部的土壤中形成的。因此，它們成為塑造該地區的環境條件的時間膠囊。

大濕

我們一致發現鐵結核的生長年齡約為 10 萬年。該日期得到了喀斯特表面上方和下方岩石的已知年齡的支持，證明了我們新方法的可靠性。

同時作為導致古代土壤中富含鐵的結核生長，石灰岩基岩迅速而廣泛地溶解，只留下今天看到的殘餘石灰岩尖峰。

透過檢查該地區的整個岩石序列，我們認為這段強烈風化時期是西澳這一地區至少過去 50 萬年來最潮濕的時期。

我們不知道是什麼原因導致降雨量增加。這可能是大氣環流模式的變化，或是沿著海岸流動的古代露紋洋流的更大影響。

如此潮濕的時期與該地區最近的乾旱和日益乾燥的氣候形成鮮明對比。

對我們過去的影響

富含鐵的結核並非南邦尖峰所獨有。它們最近被用來追蹤澳洲其他地方過去發生的巨大環境變化。

對這些鐵結核進行年代測定將有助於更好地記錄過去三百萬年中隨著冰蓋的生長和收縮而導致的地球氣候的劇烈波動。

了解這段時期喀斯特形成的時間和環境背景，可以深入了解古代生物居住的過去的氣候條件、環境和景觀。

氣候變遷和由此產生的環境變遷對於塑造生態系統至關重要。尤其是，它們對我們的古人類和人類祖先產生了深遠的影響。

透過將喀斯特形成與特定的氣候區間聯繫起來，我們可以更了解這些環境變化如何影響早期人類。

期待

我們對導致過去景觀形成的條件以及棲息在其中的動植物群了解得越多，我們就越能理解塑造我們今天所看到的生態系統的進化壓力。這反過來又為為未來的變化做好準備提供了有價值的資訊。

隨著人類驅動的氣候變遷加速，了解過去的氣候變遷和生物圈反應使我們具備預測和減輕未來影響的知識。

能夠更精確地確定喀斯特特徵的年代似乎是一件小事，但它將幫助我們了解當今的景觀和生態系統如何應對當前和未來的變化變化。

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