http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2010-12-10
本报伦敦12月6日电 (记者刘海英)英国科学家最新发表在《地质学》杂志上的文章称,3亿年前,全球变暖严重破坏了地球上的热带雨林,从而导致了爬行动物的进化爆发,为一亿年后恐龙的崛起铺平了道路。
英国布里斯托尔大学和伦敦大学皇家霍洛威学院的科学家对爬行动物化石分析后得出上述结论。他们指出,在距今3亿多年前的石炭纪时代,地球气候温暖而潮湿,在欧洲和北美大陆上有大片的雨林,但后来地球气候开始变得越来越干燥炎热,雨林遭到破坏,被分割成了一个个“森林孤岛”,原来雨林中的爬行动物被隔离开来,为了适应气候及生存环境的变化,它们朝着不同的进化方向快速进化,从而使生物多样性大幅增加。
科学家强调称,虽然研究表明,在生态灾难面前,有些动物仍能通过特有地方种群的进化,继续保持多样性发展,但未来不可能总是如此幸运,如若亚马逊雨林遭到毁灭性破坏,它所造成生态灾难的结果将难以想象。
[科技日报]
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极地科学家揭秘南极冰芯:记录百万年气候数据
在极地科学家的眼中,晶莹的南极之“芯”就像一本无字天书,蕴藏着地球气候变化的秘密。
陈琳
憨态可掬的企鹅、尖喙利爪的贼鸥、膘肥体壮的海豹,在上海科技馆内举行的极地探索科普展上,栩栩如生的南极动物标本,激起了不少观众对南极的兴趣。
生物种类多样性、物种数量是南极气候变化的参照指标之一。不过,在极地科学家们看来,真正能揭开南极乃至整个地球气候的密码,还要数被称为南极之“芯”的冰芯。
中国极地研究中心副主任、中国南极昆仑站首任站长、有“冰盖王子”美称的李院生说:“每次雪龙号从南极科考满载而归,最引人注目的成果,是在冰川高处钻取的冰芯。”在极地科学家的眼中,这些晶莹的南极之“芯”就像一本无字天书,蕴藏着地球气候变化的秘密,通过它们,科学家能与百万年前的气候变化来一次跨时空的无声对话。
南极之“芯”得来不易
2003年1月,欧洲南极冰芯钻探项目(EPICA)小组的科学家在南极一个叫协和丘冰层的表层以下3200米处,钻取到了离海床只有100米的冰芯。据专家考证,这根冰芯在75万年前形成,成为当时人类所获取的历史最悠久的冰芯。
2006年1月24日,日本第47次南极观测队在“富士圆顶”观测点成功钻取冰盖以下3028.5米的冰芯,专家认为,这块冰芯样本中包含了100万年前的气候数据,是人类目前在南极钻取的最古老的冰芯。
“我最大的梦想是在南极的冰穹A地区钻到3000米以上的古老深冰芯。”李院生心中也怀揣一个挥之不去的冰芯梦,冰穹A的冰厚超过3000米,被公认为是最有可能钻取到超过100万年厚冰心的地方。
在中国第二十六次南极考察中, 终于钻出一根来自冰穹A冰川下133米深的冰芯。据专家估计,这段冰芯中包含了5000~6000年以来的地球的气候密码。李院生他们兴奋地捡起了冰芯带出的冰渣子,化成水煮沸后,泡茶喝下,并戏称为“把5000年历史都喝进肚子里”。
与百万年前的气候“对话”
“冰芯的形成过程,就是它记录气候变化的过程。”李院生解释说,所有在大气中循环的物质都会随大气循环流动抵达冰川上空,然后沉降在冰雪表面,最终形成冰芯。
“也就是说,冰芯分析的每一个参数,至少包含着地球气候系统某一个参数变化过程的信息。”比如,冰芯中氢、氧同位素比率是度量气温高低的指标,而净积累速率是降水量大小的指标。再看冰芯中的气泡,气泡中的气体成分及其含量,是揭示大气成分的演化历史的钥匙。而冰芯的另一个指标——宇宙成因的同位素,则为科学家们的论证提供宇宙射线强度变化、太阳活动和地磁场强度变化的最有力的证据。
在人类有能力钻取南极冰芯之前,科学家往往通过历史记录、树木年轮、湖泊沉积、珊瑚沉积,以及在黄土、深海岩芯、孢粉、古土壤和沉积岩中可提取物质来分析气候环境变化信息。
“由于南极常年处于极低气温环境,少有人类活动的干扰。因此,这里的冰芯保真性非常良好,分辨率高,记录时间可长达几十万年,同时,它所蕴含的信息量也比其他自然物质要大,因此受到地球科学家们的青睐。”英国《新科学家》(New Scientist)杂志在今年3月3日发布报道,日本科学家研究发现,南极的冰芯中甚至还包含了1000 年前爆炸的超新星遗迹,在天文界引起了轰动。
李院生指出,人类对南极的认知,和对宇宙与深海的认知一样,“尽管已经过多年的考察,真正的了解还是非常肤浅的。而冰芯就是揭开谜题的一把钥匙。” 中国经过20多年的科考努力,最终在冰盖最高点——冰穹A上建立了考察站,要进行一系列的考察工作,其中最重要的就是深冰芯钻探的问题。“要与百万年前的气候进行跨时空的对话,中国极地科考工作者们任重而道远。”
[第一财经日报]