
像弗吉尼亚州卢雷洞穴这样的石灰岩洞穴不仅是天然的童话城堡,它们还保存了形成时气候条件的记录。我们现在拥有可以巧妙且自信地解释这一点的工具。 Mia2you/Shutterstock
石笋和钟乳石作为过去气候测量的准确性首次得到测试。对世界各地洞穴的研究表明,这是对过去温度的准确测量,但仅限于某些条件下。至少现在我们知道这些条件是什么,揭示何时何地,这可以成为了解我们的气候过去和预测未来的重要工具。
全球气温正在以数千万年来从未见过的速度上升。然而,如果我们希望预测气候危机并为其做好准备,我们就需要了解我们能找到的最相似时代发生的事情。然而,气候科学家对缺乏能够揭示几千年前当地状况的替代指标感到沮丧。
最有价值的潜在代表是石灰石石笋和钟乳石,统称为洞穴石,其中含有形成它们的水中的氧同位素。这些作为衡量标准的可靠性尚不清楚,因此安迪·贝克教授新南威尔士大学的教授着手对它们进行测试。
雨水中的氧同位素可以很好地指示降雨量和水分来源。如果洞穴动物能够将全年平均氧 18 浓度融入到石头中,从而保存可以追溯到数十万年前的记录,古气候学家会很高兴。但他们真的吗?如果大部分雨水在滴下来形成地下石灰岩仙境之前就蒸发了,那么真正通过的部分可能就没有代表性了。
这是贝克和合著者在书中回答的问题自然通讯。他们在世界各地 39 个洞穴的 163 个地点收集了滴水,发现在平均温度(白天和夜间)低于 10°C (50°F) 的地方,氧 18 样本可以很好地指示全年温度。如今,这包括世界上纬度 35 度以上或高海拔地区的大部分地区。
另一方面,在温暖的条件下,大部分旱季降雨在到达洞穴之前就蒸发了。氧同位素仍然可以揭示真相,但方式不同。
贝克在一份报告中表示:“在澳大利亚大陆等地区,经常出现干旱和洪水等极端天气事件,这是一种了解过去发生这两种情况的频率的工具。”陈述。然而,他告诉 IFLScience,任何试图计算年平均值的人都需要获得津贴,特别是如果他们正在研究一个温度高于或低于关键 10 度的地区,这取决于世界是否处于冰河时代或是否处于冰河时代。不是。
