一些科学家正在成为冷静的“低语者”,以更好地预测我们星球的气候何时会陷入危险领域。
对于研究人员来说,守口如瓶的双壳类动物听起来可能是一种奇怪的生物,但正如我们逐渐了解到的,蛤是杰出的自然历史学家。
与树的年轮类似,壳上的生长带掌握有关环境及其多年来变化的重要信息。
就像日记中的线条一样,这些错综复杂的段落在首次“写”下来几个世纪后,就可以被科学家们拆开并阅读。
事实上,蛤的祖先早在矿物方解石中就已经铺设了通道。超过五亿年,距今近三亿年的出现,为我们提供了一个前所未有的窗口来了解过去的气候。
现在,这些古老的档案馆发出了严厉的警告。对冰岛北部陆架三份双壳类记录的新解读揭示了地球气候的潜在危险临界点。
研究结果表明,大约八个世纪前全球气候的变化是反馈循环削弱北大西洋气候系统稳定性的结果,导致其进入一种新的、更冷的正常状态。
“小冰河时代”最早于 13 世纪在北大西洋开始,直到人为加热逆转了自然趋势才停止。
科学家仍然不确定具体触发了什么这个小冰河时代,但根据蛤壳,这可能与北大西洋副极地洋流模式的突然减弱有关。
研究人员怀疑,北大西洋的气温达到了一定程度,海冰逐渐融化到北冰洋,淡水稀释了海水,洋流减弱。
这反过来可能会导致海流携带到极地的热量减少,“最终通过正反馈加强海冰扩张”,作者写。
回到冰雪时代的舞台已经准备好。
今天,我们正朝着相反的方向前进,但其他最近的研究表明,北大西洋可能正在接近另一个令人担忧的临界点。
“如果北极海冰迅速消失,格陵兰冰盖加速融化,以及相关的淡水向北大西洋主要对流区域的输出继续下去,副极地环流临界点可能会再次导致快速而持久的区域性气候变化。,”作者警告。
蛤壳只能代表过去海洋环境中的气候,但它们相当可靠。
当前研究中使用的蛤蜊(北极岛),是地球上寿命最长的生物之一。 2013年,人们在深海发现了一种圆蛤活到了第 507 年,使其成为迄今为止发现的最古老的动物。
由于蛤从水中吸收氧和碳同位素来放下方解石壳,因此其生长线的化学成分可以编码海洋环境的年度波动,例如海水温度、盐度含量和溶解碳。
依靠这些措施,研究人员现在在长寿的深海蛤中发现了一致的模式,表明北大西洋副极地洋流曾两次减弱。
第一次减弱事件发生在公元 1180 年至 1260 年之间,第二次减弱事件发生在公元 1330 年至 1380 年之间,即在一些火山喷发之后不久(尽管它们在这一动荡转变中的作用存在争议)。
在这些事件之间的间隔期间,蛤的贝壳生长和碳同位素表明生态系统与环境变化保持同步。但在第二阶段,作者观察到从公元 1300 年左右开始,贝壳生长开始下降。
这表明该地区海冰的增加可能扰乱了初级生产和海底的食物供应,剥夺了蛤的营养。此后,生态系统从未真正恢复到基线。
它的弹性似乎已经恶化。
“此处提供的证据证明 1260 年之前北大西洋副极地恢复力丧失,以及潜在双稳态副极地环流减弱的证据表明,[小冰期]的开始可能是由于副极地环流系统通过了一个临界点,”作者写。
需要更多的研究来证实这些发现,特别是那些包含不同气候指标进行比较的研究。其他研究例如,使用各种数据源也表明北大西洋洋流可能在公元 1300 年左右崩溃,这也将其与小冰河时代联系在一起。
如果北大西洋像这些研究表明的那样脆弱,那么世界这一地区的麻烦可能比我们想象的还要严重。
该研究发表于自然通讯。