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揭示上个冰河时代气候变暖和冰川融化背后的奥秘

一项新的研究表明,对北太平洋沉积物岩芯的化学分析显示出火山灰和缺氧的持续配对。这是一个覆盖数千年的低氧海洋区间,在最后一个冰河期末期气候快速变暖的时期。

图片来源:Studio Barcelona/Shutterstock.com

了解缺氧、火山活动和冰川融化之间的关系,以降低近1.8万年前结束的最后一个冰河时代的折磨人的温度,增加了关于现在地球变暖会发生什么的重要问题。

目前还不清楚火山爆发是否会随着气候变暖而增加这项研究的主要作者、瑞士苏黎世联邦理工学院的杜江辉(音)说俄勒冈州立大学该校地球、海洋和大气科学学院。

但我们知道,太平洋火环中火山上剩余的冰川正在快速融化,在预测未来的火山爆发时,将这种冰的损失包括在内将是很重要的,这对人口稠密的地区来说是危险的,也可能使北太平洋正在出现的缺氧死亡区变得更糟

杜江辉,研究第一作者,苏黎世联邦理工学院

该研究最近发表在该杂志上自然.俄勒冈州立大学的海洋学家和古气候学家、该研究的合著者艾伦·米克斯(Alan Mix)表示,这项研究的结果指出了冰川退缩、火山活动、气候、生物生产力和海洋脱氧之间的系统关系。

我们通常认为是分开的地球各部分之间的这些惊人的联系突显了整个系统是如何相互联系的解决环境问题,比如我们正在面临的气候危机,要求我们以开放的心态看待系统,而不仅仅是孤立的部分

杜江辉,研究第一作者,苏黎世联邦理工学院

太平洋上的一个火山区域被称为火圈,部分原因是它被认为是世界上最活跃的构造区域之一。

火山事件发生的时间与科迪勒拉冰盖的消退有关,科迪勒拉冰盖曾经覆盖了北美西部的大部分地区。米克斯指出,这表明该地区覆盖火山的冰层快速融化导致了火山活动的增加。

冰盖对火山来说就像香槟瓶里的软木塞。移开冰冷的软木塞,火山开始喷发.”

杜江辉,研究第一作者,苏黎世联邦理工学院

过去进行的研究显示,该地区的沉积物中有一些灰层。然而,杜的化学研究利用了阿拉斯加湾的深海沉积物岩心,揭示了更多不可见的火山灰痕迹。

在上一个冰川期,杜对来自被冰覆盖地区和非被冰覆盖地区的火山爆发进行了分类和比较。

杜说:“我们发现,在冰川存在的地区,在变暖和冰川退缩期间,有许多火山喷发的独特模式,而在冰盖覆盖区之外,特别是在北美西部,火山喷发频率的变化要小得多。这为火山对变暖和冰川退缩的反应提供了强有力的证据.”

此外,化学指纹显示了缺氧和火山事件的持续配对。增加的火山灰可能促进了海洋生产力,最终产生了低氧环境。

这项研究的合著者,来自德克萨斯农工大学的克里斯蒂娜·贝朗格和沙伦,只用了一个名字,分析了一种被称为有孔虫的海底生物,并发现他们仔细追踪了来自阿拉斯加湾的火山灰。这些生物在高产水域中繁盛,并具有耐受低氧条件的潜力。

火山灰中含有对浮游生物重要的微量营养物质,尤其是铁合著者、俄勒冈州立大学研究教授布莱恩·黑利说。

黑利继续说道:当火山灰进入海洋时,浮游植物就会吞噬这些铁元素并大量繁殖。这种施肥效应强调了我们工作的实际应用。有人提议向北太平洋施铁肥,以吸收大气中多余的二氧化碳.”

我们表明,现实世界在过去已经有效地用火山铁进行了这个实验,施肥效应起作用,并将碳输出到深海。这是个好消息。但也有一些危险的后果,因为当过量的有机物沉入海洋深处时,会分解,消耗氧气,形成死亡区哈利补充道。

期刊引用:

杜,J。.(2022)科迪勒拉冰盖退缩期间海洋脱氧的火山触发。自然doi.org/10.1038/s41586 - 022 - 05267 - y

来源:https://oregonstate.edu/

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