南极洲的面积几乎是美国的四倍,几乎完全被一层数英里厚的冰层覆盖。
但南极并不总是冰冻的。所以最后一次是什么时候是无冰的吗?
专家告诉《生活科学》杂志,从地质角度来看,这个冰盖形成的时间相对较晚。 “我想大多数人会说 3400 万年前是南极洲冰盖首次形成的时间,”说 埃里克·沃尔夫,剑桥大学古气候学家。 “[以前]大部分地区就像今天的加拿大北部一样——苔原和针叶林。”
全球气温是影响冰覆盖范围的关键因素。大约 5000 万年前,世界温度比现在高约 25 华氏度(14 摄氏度),但在接下来的 1600 万年里,气温稳步下降。到 3400 万年前(被称为始新世-渐新世边界的时期),气候比现在温暖 14.4 华氏度(8 摄氏度)。
但是是什么引发了这种温度下降?这就是冰盖形成所需要的一切吗?
有关的:
沃尔夫告诉《生活科学》杂志:“有两个因素,可能两者都在起作用。” “其中之一是大气中二氧化碳浓度的变化,另一个是大陆的运动,特别是德雷克海峡的开放,”德雷克海峡是南美洲和南极洲之间连接南大西洋和南太平洋的海峡。
越多大气中的热量越多,地球就越温暖。
大约 6000 万到 5000 万年前,地球大气中的二氧化碳浓度非常高,约为百万分之 1,000 到 2,000,即 2.5 到 5 倍。今天的水平, 说蒂娜·范·德·弗利特,伦敦帝国理工学院的地球化学家。
“但我们知道大气中的二氧化碳穿过始新世-渐新世边界下降,”她告诉《生活科学》。她补充说,大气中二氧化碳的减少会伴随着全球气候的变冷,这可能会使地球超过一个阈值并导致冰盖的形成。
然而,由于以下原因,南极大陆也可能出现局部变冷:,沃尔夫说。大约在这个时候,南美洲和南极洲终于分开,开辟了现在的德雷克海峡。
沃尔夫说:“这导致了我们所说的环极流——水绕着南极洲绕了一圈。” “这将南极洲与世界其他地区隔离开来,使暖气团更难穿过南大洋,从而使南极洲变得更冷。”
他补充说,板块构造也直接影响二氧化碳水平。岩石风化和火山活动都是碳循环的一部分,因此数千年来,地质过程可以改变大气中气体的平衡。
尽管仍然存在一些不确定性,但由于岩石沉积物中的化学特征,研究人员对 3400 万年前的这一转变相当有信心。氧原子以两种形式存在:氧16(普通氧)和氧18(重氧)。大陆冰含有较高比例的较轻的氧 16,这意味着当冰盖较大时,海洋以及小型海洋生物的壳含有较高比例的氧 18。
沃尔夫解释说:“通过观察海洋沉积物中小型海洋生物碳酸盐壳中的氧同位素,你会发现大约 3400 万年前发生了跃迁,人们认为这是因为(较轻的)氧同位素正在进入南极洲大陆。”
至于南极洲是否会再次无冰,“这绝对有可能,范德弗利尔特说。”以前已经做过了。地球可能会再次做到这一点。”虽然人类活动不太可能导致冰盖完全融化,但重要的是我们现在要尽一切可能限制南极冰的流失,她补充道。“避免最坏情况的发生就在我们手中,”范德弗利尔特说。









