一项新的研究发现,火山喷发是4.5亿年前的致命冰河时代的原因,而且具有讽刺意味的是,在它之前的全球变暖时期。
俄亥俄州立大学的研究研究员Matthew Saltzman说,这一发现突显了碳在当今地球气候中的重要性。
古老的冰河时代的特色是冰川,覆盖了南极冈瓦纳的超大陆(最终将分解以形成南半球的当今大洲)。在寒冷的气候中,所有物种中的所有物种中有三分之二。
此前,萨尔茨曼和他的团队将在奥陶纪时期发生的同样的冰河时代连接到了崛起阿巴拉契亚山脉。随着裸露的岩石的风化,化学反应从地球大气中拉出了碳,导致致命的全球冷却。
使用模型,研究人员现在将故事的另一半拼凑在一起:在原始大西洋关闭期间形成的巨型火山(称为伊亚植物海洋)为阿巴拉契亚岛的崛起和随后的冰河时代奠定了基础。
萨尔茨曼说:“我们的模型表明,这些大西洋火山正在将碳喷射到大气中,同时阿巴拉契亚人正在去除碳。” “在近1000万年的时间里,气候一直处于僵局状态。然后喷发突然停止,大气碳的水平远低于火山症前的时间。这开始了冰河时代。”
为了弄清楚这一地质历史,萨尔茨曼和他的同事使用计算机模型将内华达州,弗吉尼亚州和宾夕法尼亚州岩石的化学元素的同位素进行测量,并通过在同一位置进行火山灰床的测量。他们还考虑了其他科学家开发的温度模型。
当火山停止爆发时,灰烬沉积物证明了,同位素测量结果将阿巴拉契亚人定位为火山岩的来源。
新发现与科学家对这些古老的原始大西洋火山的了解很好,这些火山被认为产生了地球历史上最大的爆发。他们发出了足够的熔岩来形成阿巴拉契亚人,足够的灰烬覆盖地球的远端,并足够的碳来加热地球。大气碳的水平增长到今天的水平20倍。
这项研究表明,当这些火山停止爆发时,碳含量下降,气候急剧恢复到寒冷。定时与当今奥陶纪温度波动的最佳估计相吻合。
这项研究由国家科学基金会(National Science Foundation)的部分支持,在《地质》杂志的在线版中详细介绍,还将出现在未来的印刷版中。
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