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绿之自然 | 有一次地球碳排放多了,然后下了几百万年的暴雨

五色原林 2021-01-16


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“碳排放多了,就多了吧,地球热一点,不是会促进人体血液循环吗?”

这是很多对气候变化感觉无所谓的人的看法。

碳排放多了真的无所谓吗?

来看看地球历史上,一起由碳排放引起的长达百万年的雨季吧。


大约2.5亿年前,三叠纪刚刚开始。二叠纪-三叠纪灭绝(70%的陆生脊椎动物,以及96%的海洋生物灭绝)刚刚结束。这时大地刚刚连成一体,被叫做盘古大陆(Pangea)年代,大地上的生物看起来过得挺好。

盘古大陆时期的世界地图,中国在地图右上角

可是没过多久,在2.34亿年前,事情突然发生变化。
地球上下起了暴雨,这一下就是几百万年。海水温温的。火山喷出了大量二氧化碳,把地球捂得热哄哄。
此后,整个地球进入高温模式。不少早期的陆地爬行动物和海洋动物直接被刷掉线,从此再也没有上线。

这就是传说中的卡尼期洪积事件(Carnian Pluvial Episode)。
不过,这次高温刷出了一种全新的生物——恐龙。
科学家们是怎么研究出来的呢?
根据地质考察和探索,虽然三叠纪之前的二叠纪很潮湿,但三叠纪初期,以及卡尼期洪积事件之后,地球非常炎热和干旱。
三叠纪干旱的主要原因是,大陆连成一体,宽广的盘古大陆使水汽很难从大陆外边飘到里边。盘古大陆本身也较为平坦,没有高山拦截水汽制造雨水。
干旱留下的特征,就是红色砂岩。
来自三叠纪初期的岩石通常是红色砂岩,里面并没有二叠纪特有的泥煤(植物死后堆积在沼泽慢慢变成煤炭)。
这时出现了早期的恐龙,但还没有出现哺乳动物。
那时候盘古大陆上的生物吧,差不多长这样。

鸟鳄(Ornithosuchus)

喙头龙(Rhynchosaur)

二齿兽(Dicynodont)

水龙兽(Lystrosaurus)

但是很快就出现了持续几百万年的暴雨天气。
这场百万年大暴雨的证据主要来自全球各地的动植物化石和岩石,以及同位素(如碳和氧)的奇怪变化。
20世纪90年代初,英国地质学家 Alastair Ruffell 和 Michael J Simms 发现,红色三叠纪岩石里有一层不一样的化石,里面有河床、沉积物、淤泥、泥煤的痕迹。
更奇怪的是,除了南极等少数地方,在欧洲、北美洲、中东地区、日本,喜马拉雅山脉,都找到了这段时期的地质存在。奥地利发现了一些煤矿床,意大利发现陆地上的红黏土(red clay)被冲刷到了海洋里变成了化石,中国则发现了巨大的古代河流。
最重要的是,根据放射性碳定年法的测量结果,这段暴雨期大都出现在2.32-2.34亿年间,而且持续了至少一百万年。
这些地质科学资料充分说明:这次气候变化是全球性的。
那么,这场百万年暴雨的强度到底如何呢?
从温度和雨水强度来看,有点像巨型台风天。雨大到......连植物都哭了,流出了浓稠液体——树脂。
德国哥廷根大学(University of Göttingen)的植物学家 Leyla Seyfullah 发现:由于暴雨对植物造成的压力,当时的许多植物(针叶植物)产生了树脂,因为植物在环境压力大的情况下会流出树脂来自我保护。因此,那个年代突然出现了许多琥珀化石。

这场怪雨天气是怎么形成的呢?
在2.35亿年前,在美国的阿拉斯加和加拿大不列颠哥伦比亚省附近的一个叫做兰格利亚(Wrangellia Large Igneous Province)的地方火山爆发,史称兰格利亚火山爆发(wrangellian eruption)。

兰格利亚(Wrangellia Large Igneous Province)是地图左边的洋底高原

兰格利亚这次火山爆发大概持续了5百万年,向大气释放了大量二氧化碳。通过对化石牙齿的氧同位素分析,科学家们发现当时全球气温上升了4-7摄氏度。高温使更多的地表水蒸发,让大气水循环加速,雨水天气变得超级频繁。
火山喷了一段时间后,很干很平的盘古大陆的雨量从限定流量变成不限流量,一下就是一百万年。
等到2.3亿年前兰格利亚火山平静下来的时候,二氧化碳的浓度也逐渐趋于平衡,地球终于回到了之前干燥的状态。

只是,这场几百万年的雨带来了大量恐龙。
在卡尼期洪积事件初期岩石里,恐龙化石占所有陆地脊椎动物的5%。但是到了后期,恐龙化石的比例飙升到了90%。
在这场几百万年的雨之前,恐龙祖先蜷缩在盘古大陆最南端。雨期结束后,它们却占领了全世界。而原本世界的主人,比如盘古大陆上常见的喙头龙和二齿兽却灭绝了。
另外,二氧化碳大量释放不仅造成了暴雨倾盆的气候,还造成了海洋酸化和海水温度升高,海洋变成了一锅煮海底捞。

2012年,发表在《科学》上的一项研究指出,当时赤道附近海面温度高达40摄氏度,而目前赤道附近海洋表面温度均值在25-30摄氏度之间。
整体看,当时海洋温度从21摄氏度上升到36摄氏度,而且持续了近一百万年。
对于原始的植物(进行C3光合作用植物)来说,超过35摄氏度它们就很难再进行光合作用。
高温导致海水含氧量极低。大部分海洋动物无法在35摄氏度以上海水中生存,尤其是对于那些耗氧量很高的头足纲动物。
再加上雨水把大量硅质碎屑岩(siliciclastic influx)冲刷到了海洋里,特提斯洋(盘古大陆时期的海洋)中的珊瑚礁大量死亡。
珊瑚礁没有了,生活在高温缺氧海水中的海百合、带壳章鱼、海龙(Thalattosaurs)等大量海洋生物便留在了地球日志文件——化石中。

海龙

这场百万年大暴雨带来的巨大变化不禁让人思考:等我们人类排放了足够多的二氧化碳以后,地球的新主人会是谁呢?


注:图文转自网络。为共同保护地球生态环境而传播!





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