5500萬年前發生的全球變暖可能是由永久凍土釋放的二氧化碳所致 _全球變暖

【5500萬年前發生的全球變暖可能是由永久凍土釋放的二氧化碳所致】就像2007年阿拉斯加火災造成的那樣， 5500萬年前突然發生的全球變暖可能是由永久凍土釋放的二氧化碳所致。圖片來源：Bureau of Land Management/Alaska Fire Service
5500萬年前，世界突然升高了5攝氏度，變得“炙熱” ，海洋也變酸，大量生物開始滅絕。這聽起來是不是很熟悉？這是與目前剛剛開始的由使用化石燃料引發的全球變暖最接近的歷史事件。其實15年來，氣候學家一直在苦苦思索，遠古的全球變暖到底是如何發生的？如今，一個研究小組給出了新的解釋：那些溫室氣體可能是從無冰的南極大陸上融化的永久凍土中釋放出來的。

被稱為古新世—始新世極熱事件（PETM）的5500萬年前的氣候變暖問題一直是個未解之謎。由于某些原因，一些富含碳的沉積物以溫室氣體——二氧化碳和甲烷的形式在數百萬年的時間里釋放了幾萬億噸的碳。由于并非是人類燃燒化石燃料所致，因而，最可能來自被鎖在海底以下冰層中的甲烷——被稱為甲烷水合物。但是從今天儲存的甲烷水合物判斷，在PETM發生的年代似乎沒有儲存足夠的甲烷以驅動如此規模的全球變暖。

美國阿莫斯特市馬薩諸塞大學的氣候學家Robert DeConto及其同事，認為他們已經找到了一個大到足以完成這項使命的遠古碳倉庫。碳以腐爛植物的形式被儲存于煤、海底和湖底的淤泥以及土壤中。一旦負載碳的永久凍土解凍，這些腐爛植物中的碳將很容易并且大量釋放出來。因此DeConto和同事著手計算了大約在PETM時期，永久凍土中到底有多少碳，以及它們被釋放的速度有多快。這就需要一些有根據的推測——在高緯度地區有多少陸地，哪些種類植物生長于此，在當時更溫暖的氣候下哪里會形成永久凍土，以及永久凍土隨著全球些微變暖而解凍后會有多少二氧化碳和甲烷釋放出來。

研究小組的模型顯示，PETM至少在永久凍土中保留了3.7萬億噸的碳，其中幾乎有一半在南極洲（而那里今天卻幾乎沒有一點碳）。一旦持續幾百萬年的全球變暖達到一個閾值，永久凍土開始融化，分解的有機物質會以二氧化碳和甲烷的形式產生1.2萬億噸的碳。而生成的溫室氣體造成的全球變暖將融化更多的永久凍土，這又反過來釋放出更多的溫室氣體。根據這一模型，在1萬年后，永久凍土中儲存的幾乎所有的碳都將被釋放出來。

在一個長期缺乏解釋范例的領域，一個期待中的解決方案的到來會得到熱烈歡迎。但這卻與PETM無關。PETM研究協會的發起人、得克薩斯州休斯敦萊斯大學的Gerald Dickens指出：“這是用另一種想法來解釋這個真正的大問題，但我決不相信這就是正確答案。”他認為永久凍土也存在類似的基本問題，即因為兩個或三個因素使得甲烷水合物中可以得到的碳的數量達不到需求。問題可能變得更糟。他說：“你如何檢驗這些想法是一個真正的問題。你怎么證明在5500萬年前那里真有一大片永久凍土呢？”

趙熙熙中國科學報