從千米海底找尋氣候變化證據

對數百至數千米深的大洋海底進行鉆探,提取海底沉積物樣品――“巖心”進行分析,就能夠獲取地球氣候變化、地震機理以及勘探各類資源的關鍵證據 。
剛剛過去的兩個多月中,來自中、英、美、德、法、意等15個國家的35名科學家,一起完成了綜合大洋鉆探計劃“IODP339航次”科考任務 。他們在歐洲直布羅陀海峽附近,對數百到千余米深的地中海海域進行鉆探,獲取了5000多米長的巖心樣品,發現了引發地震海嘯的證據 , 并獲取了氣候變化的詳細記錄 。
中科院南京地質古生物研究所的李保華研究員是我國派出參與此次科考的唯一一名科學家 。昨天,結束科考回寧不久的李保華接受了采訪人員的采訪 。
鉆取總長5500米“巖心”,最深的來自990米海底
中國科學家已不是第一次參與“綜合大洋鉆探計劃”,李保華此次是以微體古生物學家的身份,加入到國際科考團隊中 。他與另一名來自奧地利的專家,一起負責對巖心中的一類微體化石――底棲有孔蟲進行研究 , “通過分析這些化石的演化,可以看出這一地區生態環境變化過程,找到氣候變化的關鍵證據 。”
從深海海底鉆取的“巖心”,顏色接近水泥的灰褐色 , 有的也帶點墨綠色 , 從越深的海底提取,“巖心”就越硬 。采訪中,李保華對著電腦里的照片向采訪人員介紹:“船上供我們研究的巖心樣品,有專門的技術人員負責提取 。他們采用船上的先進設備 , 如同在陸地上采礦一樣,將鉆頭伸向深深的海底 。在附近海域的7個不同站位,我們一共鉆取到約5500米長的巖心樣品,最深的來自990米海底 。由于每次鉆取的樣品只有9米長,總長5500米的巖心 , 至少需要鉆探612次 。”
【從千米海底找尋氣候變化證據】米粒大的有孔蟲,“還原”530萬年前氣候詳細信息
有孔蟲是一類古老的原生動物,5億多年前就出現在海洋中,至今種類繁多 。由于它能夠分泌鈣質形成外殼 , 而且不同殼間壁有多個細孔,因此被稱為有孔蟲 。即便是在普通立體顯微鏡下,直徑只有幾百微米大小的有孔蟲,也只有米粒大小 。在科考船上的大部分時間 , 李保華都在與“巖心”樣品中的這些有孔蟲打交道 。
“不要小看這類微小的古生物,它身體里蘊含的鈣質能夠記錄周圍環境信息的變化,而通過判別有孔蟲化石的種類 , 還可以判斷出它所處的地層年代 。”李保華說,他和同組的科學家“雙班倒”,每12小時換一次班,對所有樣品中的有孔蟲進行了研究分析,基本還原了過去530萬年間這一區域的氣候詳細信息 。“科學家們尤其關注的是,120萬年前地球氣候暖冷交替的主要周期是4萬年,到了60萬年后,這一周期變成了10萬年,這個過程是如何發生的?有孔蟲化石反映的氣候記錄將幫助我們解開這個謎團 。”
為我國“搶”到近300米長珍貴“巖心”樣本,將進行更深入研究
除了氣候信息,科學家們還在“巖心”中發現了地球磁極倒轉 , 以及地球板塊運動造成地震海嘯的相關證據 。“最讓人驚喜的是,我們在這一區域的巖心中意外發現了大量砂體,甚至在巖心樣品上都能聞到油氣的氣味 , 而且這些砂體的純凈度很高,具有高孔隙度和可滲透性,這意味著該區域內很可能蘊藏著新的油氣儲藏 。”
除了在船上進行的研究,參與此次科考的科學家還擁有將多余的巖心樣本帶回自己國家的“特權” 。“我們大家都想‘搶’到研究條件最好的巖心 。”李保華說,他的“運氣”不錯 , “搶”到了最后一個站位打出的巖心 , 總長近300米 。“雖然它不是最長的,但連續性很強,‘年齡’約為140萬歲 。”李保華說,今年6月份,屬于他的巖心樣品將被運到中國,接下來,他和團隊將一起對這些珍貴樣品進行更加深入的研究 , 找出海底深處蘊藏的更多秘密 。