白令陆桥在冰河时期的形成时间比科学家们想象的要晚
科学家发现,陆桥直到 35,700 年前才被洪水淹没,这对人类迁徙的时间表具有重要意义。
白令陆桥是一条曾连接亚洲和阿拉斯加的狭长陆地。如今,科学家发现,白令陆桥出现于约 35,700 年前,比之前认为的要晚。
这在不断变化,过去曾出现过多次冰河时代循环。伴随大规模冰盖的形成,由于水储存在这些冰盖中,导致全球海平面下降。当冰盖融化时,海平面上升。
海平面下降可以露出陆地,白令陆桥就是一个例子。这片陆地在上一次冰期(上一次冰河时代的高峰期)具有特殊的人类历史意义,因为它是人类从亚洲迁徙到北美的途径。
当冰盖融化后,这片土地又被洪水淹没。如今,它已成为连接北冰洋和太平洋的一条水道,被称为白令海峡。
人类迁徙的时间尚未确定,研究人员此前认为白令陆桥早在上一次冰盛期之前就出现了。然而,最近的一项研究结果对时间线进行了更清晰的解释,称陆桥仅在 35,700 年前出现。这些结果表明,人类迁徙的时间窗口比人们最初认为的要短得多。
科学家们通过观察海底沉积物岩心保存的古代海洋浮游生物的氮同位素,重建了北冰洋的历史。这些岩心位于北冰洋西部的三个地方。然后对这些样本进行研究,以查看氮成分,这可以表明白令海峡何时被淹没。
“有两个主要挑战,第一个就是获取材料。为了进行分析,我们需要来自北冰洋底部的沉积物。这些沉积物是由 1994 年的一次雄心勃勃的破冰探险队收集的。”杰西·法默领导同位素分析的普林斯顿大学博士后研究员告诉 IFLScience。
“第二个挑战是分析方案本身,我喜欢将其描述为受到侏罗纪公园的启发!对于每次测量,我们从沉积物中分离出数千个曾经生活在海洋表面的浮游生物的微观化石。我们从它们的化石中提取有机物,并将这种化石有机物中的氮转化为营养物(硝酸盐)。接下来,我们将来自化石的营养物喂给细菌,细菌将氮转化为气体(一氧化二氮)。最后,我们测量了该气体的氮同位素比率。这个同位素比率告诉我们白令海峡是被洪水淹没还是暴露为陆桥。”
然后将这些结果与基于不同冰盖增长情景的海平面模型进行比较。
“对我来说,令人兴奋的是,这为这一时期的全球海平面提供了完全独立的约束,”加州大学圣克鲁斯分校地球与行星科学助理教授、该论文的通讯作者之一塔玛拉·皮科 (Tamara Pico) 在一份声明中表示。陈述“一些已经提出的冰盖历史存在很大差异,我们可以观察白令海峡的预测海平面,看看哪些与氮数据一致。”
这项研究对科学界具有重大意义。
“由于白令海峡的海平面受到全球海平面的影响,我们的研究结果要求在上一次冰河时代之前一段时间内,全球海平面要比之前认为的要高得多。一个长期存在的观点是,上一次冰河时代的大型陆地冰盖增长非常缓慢,但融化得很快。我们的研究结果表明,上一次冰河时代的冰盖增长速度与融化速度差不多(也就是说,它们的增长速度比之前认为的要快)。这引发了一系列有趣的问题,即是什么控制了大型冰盖的增长。”法默告诉 IFLScience。
这项研究还表明,气候和全球冰量之间的直接关系并没有最初认为的那么直接。
该论文发表于美国国家科学院院刊。