科學(xué)家確定了早侏羅世一次重大高溫事件的時(shí)間和持續(xù)時(shí)間 _科學(xué)

科學(xué)家確定了早侏羅世一次重大高溫事件的時(shí)間和持續(xù)時(shí)間。來(lái)源：地質(zhì)學(xué)（2024）。DOI:10.1130/G52457.1
據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)（David Appell）：通過(guò)對(duì)地質(zhì)區(qū)域進(jìn)行高精度測(cè)年，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了證據(jù)，表明過(guò)去5億年中最顯著的變暖高峰之一持續(xù)時(shí)間短得驚人，約為30萬(wàn)年。這與一次碳事件相吻合，該事件發(fā)生在比人們認(rèn)為的導(dǎo)致超高溫飆升的更早的火成事件發(fā)生50萬(wàn)年后。他們的工作發(fā)表在《地質(zhì)學(xué)》雜志上。
Toarcian海洋缺氧事件（T-OAE），也稱為Jenkyns事件，發(fā)生在大約1.83億年前的侏羅紀(jì)早期，距離三疊紀(jì)-侏羅紀(jì)滅絕事件僅1800萬(wàn)年，這是地球五大滅絕事件中的第四次。（我們目前正處于第六次大滅絕。）
“盡管我們對(duì)伴隨變暖的環(huán)境變化了解很多，但Toarcian OAE的確切年齡和時(shí)間尺度長(zhǎng)期以來(lái)一直存在爭(zhēng)議，”武漢中國(guó)地質(zhì)大學(xué)的David Kemp說(shuō) 。
“這些知識(shí)對(duì)于確定事件的可能原因以及確定變暖和相關(guān)環(huán)境變化的速度非常重要。”
這些信息不僅對(duì)古氣候?qū)W家和地質(zhì)學(xué)家很重要，而且對(duì)氣候科學(xué)家也很重要，他們研究當(dāng)今的全球變暖，并利用他們從過(guò)去獲得的任何信息來(lái)確定我們氣候的敏感性——大氣二氧化碳增加一倍，地球表面最終會(huì)變暖多少。對(duì)于研究地球水循環(huán)、冰、海洋和海平面變化及其對(duì)生命影響的其他科學(xué)家來(lái)說(shuō)，這也很重要。
肯普說(shuō)：“之前的估計(jì)表明，持續(xù)時(shí)間在30萬(wàn)年到100多萬(wàn)年之間。” 。“我們的工作表明，這一事件相當(dāng)短暫，可能持續(xù)了大約30萬(wàn)年。”
T-OAE已經(jīng)被稱為“超高溫”變暖事件——短期內(nèi)的顯著全球變暖。它被認(rèn)為是過(guò)去5.4億年中最重要的超高溫事件之一，這一時(shí)期被稱為顯生宙。它看到海水變暖高達(dá)5°C，海洋普遍脫氧（“缺氧”），海洋酸化，化學(xué)風(fēng)化加劇，水文循環(huán)加快。T-OAE期間也發(fā)生了滅絕，主要是海洋動(dòng)物。
為了更好地確定T-OAE的時(shí)間尺度及其變暖的來(lái)源，Kemp和他的團(tuán)隊(duì)對(duì)日本層狀沉積巖火山灰中發(fā)現(xiàn)的礦物鋯石顆粒進(jìn)行了高精度測(cè)年。
肯普說(shuō)：“之前的研究已經(jīng)表明，這一事件可能與火山活動(dòng)有關(guān)，我們的研究為此提供了強(qiáng)有力的支持。”
火山爆發(fā)時(shí)，會(huì)噴出各種各樣的物質(zhì)：巖漿、可以進(jìn)入平流層的二氧化硫等氣溶膠，以及通過(guò)噴口噴出的二氧化碳等氣體。巖漿還會(huì)釋放二氧化碳，二氧化碳在大氣中捕獲地球表面釋放的一些熱量，從而產(chǎn)生溫室效應(yīng) 。
肯普說(shuō)：“與火山活動(dòng)相關(guān)的溫室氣體排放似乎可能引發(fā)了Toarcian OAE的全球變暖。” 。（然而，今天的額外二氧化碳肯定是人類燃燒化石燃料的廢物；人類排放的二氧化碳大約是火山的60倍。）
肯普繼續(xù)說(shuō)道：“這可能發(fā)生的一種方式是，與火山活動(dòng)相關(guān)的上升巖漿可能侵入了含有大量有機(jī)物的煤炭和頁(yè)巖等巖石”，其加熱可能會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳和甲烷，這是另一種強(qiáng)大的溫室氣體。
“這些氣體迅速釋放到大氣中會(huì)引發(fā)變暖。”
除了發(fā)現(xiàn)30萬(wàn)年的T-OAE持續(xù)時(shí)間出乎意料地短（測(cè)量范圍為16.9萬(wàn)年至40.7萬(wàn)年）外，超高溫還與費(fèi)拉爾大火成巖?。↙IP）巖漿活動(dòng)相吻合，與岡瓦納超大陸的裂解有關(guān) 。
大型火成巖區(qū)（LIP）是一個(gè)非常大的火成巖聚集區(qū)，當(dāng)巖漿穿過(guò)地殼到達(dá)地表時(shí)形成，它們通常與大規(guī)模滅絕和快速氣候變化同時(shí)發(fā)生。
卡魯LIP開(kāi)始于費(fèi)拉爾LIP開(kāi)始前約50萬(wàn)年；肯普和他的同事的測(cè)年方法足夠精確，可以反駁之前將卡魯LIP與T-OAE變暖聯(lián)系起來(lái)的研究。相反，這兩次事件都是由各自LIP期間熱量產(chǎn)生的極快的碳排放所驅(qū)動(dòng)的，持續(xù)時(shí)間可能不到一千年。
肯普說(shuō)：“我們?yōu)檫@次活動(dòng)制定的新時(shí)間表將有助于我們更好地了解這些排放的速度和時(shí)間，以及與全球變暖相關(guān)的各種環(huán)境變化的速度和時(shí)機(jī) 。”
他特別指出，現(xiàn)在可以確定T-OAE期間海水含氧量顯著降低的速度，并且可以量化物種損失和生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的速度。