火山喷发加剧全球变暖

图片来源：pixabay

几十年来，气候专家一直在警告现代全球变暖“临界点”的到来，一旦到达这个临界点，全球变暖将会加速对地球系统造成不可逆转的影响。现在，地质学家在化石记录中也找到了类似的气候转折点。例如，约5600万年前，当我们的小型灵长目祖先还在树上荡来荡去的时候，火山喷发带来了温室环境，进而改变了从演化到洋流流向的各种过程。通过研究过去的气候变化，地质学家希望能预测，人为因素造成的现代气候变化会如何显著地改变我们的世界。

尽管研究人员早就知道地球历史上存在一段极热时期，也就是古新世-始新世极热事件（Paleocene-Eocene Thermal Maximum PETM）时期，但这次事件的成因仍然存在很大的争议。近日，在一项发表于《自然·通讯》（Nature Communications）的研究中，英国地质调查局（British Geological Survey）的地质学家塞夫·肯德（Sev Kender）和同事发现，北大西洋的火山喷发为这次事件的发生（地球快速增温）提供了关键要素——引发了大量碳的释放。

研究人员的关键线索来自于一块薄薄的海底沉积物岩芯（沉积物样本），这块岩芯是从冰岛附近的海底岩石中采集到的。这片区域被称作北大西洋火成岩省（North Atlantic Igneous Province），是由5000多万年前喷出和侵入地壳的岩浆形成的。科学家推测，形成这些岩石的火山活动可能与PETM的发生有关。因此，肯德所在的团队随即对北大西洋火山岩省区域的沉积物展开了研究，并发现岩芯样本中与汞元素相关的特别之处。

图片来源：维基百科

火山活动会释放出汞，并被保存在沉积物中。因此可以通过测定沉积物岩芯中汞的含量，揭示火山活动的强度。研究人员在分析了经有机碳标准化的汞含量后，发现在PETM时期，北大西洋火山岩省的活动剧烈，并向大气中释放了大量的二氧化碳。随后，当火山活动平息时，气温仍在继续升高。

美国康涅狄格大学的地球学家冯冉（Ran Feng，音译，并未参与这项研究）认为这项研究非常有趣，尤其是当研究人员谈到火山爆发与开始发生PETM在时间上的重合时。这项研究推测，火山喷发释放的温室气体，使全球气候足够温暖而到达了一个临界点，这会触发封存在其他地方的碳的释放，进而加剧全球变暖。冯然表示，其他证据将有助于进一步验证这种推测，例如能标志这一时期大气和海洋中二氧化碳变化的地质学证据。

美国纽约城市学院的地质学家本杰明·布莱克（Benjamin Black，并未参与这项研究）认为，观察PETM时期岩石中特征的汞，有助于我们了解这段时期发生的事情。地质学家不仅希望能确定火山活动对PETM的发生所起的作用，还想要知道是如何起作用的。布莱克说:“在地球远古时期，类似PETM的历史事件为理解包括现代气候变化在内的气候变化，提供了有价值的参考点。”

图片来源：pixabay

撰文 赖利·布莱克（Riley Black）

翻译 黄晨

本文来自：科学美国人