物理科技生物学-PHYICA

有一天,由于气候变化,甚至潮湿的簿谷开来森林也会燃烧

地球 2022-02-07 00:00:09

科罗拉多大学博尔德分校凯尔西·辛普金斯 学分:科罗拉多大学博尔德分校 根据科罗拉多大学博尔德分校科学家的新研究,数百万年前,火席卷了整个地球,由富氧大气提供燃料,在富氧大气中,甚至潮湿的森林也会燃烧

今天发表在《自然地球科学》上的这项研究提供了地球化学证据,表明在9000多万年前的10万年间,森林火灾急剧扩大,有可能烧毁全球30%或40%的森林

虽然今天的火灾因干旱条件而加剧,但他们发现,由于全球气候的变化,这一时期的森林火灾甚至在潮湿地区也有所增加

“研究地球历史上的这一时期可以揭示现代和未来的地球在全球变化下的行为,”F说

加勒特·鲍迪诺,主要作者和最近的博士

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地质科学系毕业

Boudinot分析了大约9400万年前白垩纪时横跨海洋缺氧事件2 (OAE2)的岩心样本

他发现,在这一事件开始时,埋在海洋中的碳量增加,这与野火发生的迹象有关,野火可能是由大气中氧气的增加引起的

“大气中含有更多的氧气,其后果之一是更容易燃烧火焰,”布迪诺特说

“这和你煽风点火的原因是一样的

" 大气中大量的二氧化碳——很像地球预计到2100年将经历的——启动了这个循环

在OAE2开始前的50,000年里,藻类和陆地植物通过光合作用将这些碳吸收到海洋中,导致微生物呼吸增加,这导致海洋的一部分变得缺氧或甚至缺氧,称为缺氧

同样的过程也存在于今天的水域,那里有太多的营养物质聚集在一个地方,比如密西西比河口,在那里多余的肥料径流积累并滋养藻类——然后被消耗氧气的微生物吃掉,形成一个死亡区

在这种缺氧水域中,储存在大气中的有机碳被埋藏在沉积物中,而作为二氧化碳(CO2)一部分的氧气被释放到大气中

在经历了100,000年的海洋缺氧事件——这一事件因气温变暖而加剧——之后,全球海洋沉积物储存了足够的有机碳,以至于大气中的氧气变得如此丰富,以至于它可能促进了地球上多达40%的森林的燃烧,即使是在潮湿和潮湿的地区

地球今天正经历着与本周期开始时相似的转变,二氧化碳在大气中积累,营养物质在海洋中积累

如果这些相同的模式继续下去,历史可能会在未来重演,从今天算起只有几个世纪到几千年

“报告强调,将二氧化碳排放到大气中,将营养物质排放到海洋中,不仅有可能提高全球气温

它对地球的基本生物地球化学或生态有重大影响,比如森林如何对火灾做出反应,”布迪诺说,他现在在科罗拉多野生动物委员会从事外联工作

地球历史上的一个谜 Boudinot从未打算分析在犹他州钻取的岩芯,寻找森林火灾的残留物

钻探的目的是为了更好地了解地球观测站2的其他各种要素,包括海洋生态系统在地球历史上当时是如何应对全球变化的

但他同时也在进行另一项实验,使用一种分析方法来识别来自其他时间和地点的岩石样本中的森林火灾分子示踪剂

这些示踪剂被称为多环、芳香烃或多环芳烃——有时被称为“热解多环芳烃”

" 犹他州的岩石核心是黑色的页岩,富含大约9400万年前保存下来的有机物,当时该国的这一部分被海洋覆盖

所以Boudinot想为什么不呢?并在OAE2岩芯上进行了同样的测试,发现其中含有大量的这种多环芳烃

“这些有机分子基本上是分子化石,”这项研究的资深作者、地质科学教授、北极和阿尔卑斯研究所研究员胡利奥·塞普尔韦达说

这些分子也与火本身的温度有关

他们指出高温火灾是由森林火灾造成的

对于地质学家来说,OAE2与更多火灾的间隔也是一个谜

这种新的地球化学数据不仅坚如磐石,而且还代表了事件的详细演变——每个数据点代表一个更小的时间段

这让科学家们更清楚地了解了海洋中的碳储存与大气中的氧气水平和全球温度之间的关系,以及这些气候反馈发生的速度

虽然科学家们怀疑火山活动是地球历史上这一事件开始前大气中二氧化碳含量如此之高的原因,但布迪诺特认为这与今天人类排放的二氧化碳量有相似之处

“这一发现凸显了气候变化的长期影响

布迪诺特说:“我们现在造成的气候变化,如果我们不解决它,就只有我们的孙辈不得不应对。”

“地球历史上气候变化的历史告诉我们,这些影响确实是持久的

"

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