科学家对古近纪海洋表面温度首次重建

作者:  来源:中国海洋报   发布时间:2018-07-27 09:40:21   [打印本页] [关闭窗口]

  本网讯  近日,《自然—地学》杂志在线发表了一篇关于古近纪海洋表面温度的文章。文章重建了从4300万年前到1800万年前北大西洋的海洋表面温度变化,显示了在3400万年前长达200万年里南北半球气候的差异性演化,从而进一步揭示了海洋环流变化对气候系统的巨大影响作用。此项研究由来自香港大学、中国科学院地球环境研究所、浙江大学和英国南安普顿大学的学者共同完成。
  古近纪(6500万年~2300万年前)是地球气候系统演化的重要时期。零星的温度记录显示,此时期是地球气候历史上的炎热期,大陆上都没有永久冰川覆盖。而在大约3400万年前即著名的始新世—渐新世转折期,经过之前的缓慢全球降温,永久陆地冰川开始在南极洲形成,大约同一时间,环南极洋流通道由于板块构造运动也开始打通,大致形成了现代意义上的海陆分布、海洋环流系统及海洋水体结构。
  在海洋环流系统中,大西洋经向翻转环流在现代气候突变事件中起着重要作用,包括亚洲季风环流变化都被科学界认为与此密切相关。因此,大西洋经向翻转环流变化的机制及预测是当今海洋学和气候变化研究的热点问题。迄今为止,对于北半球还是南半球控制翻转环流还存在着较大的争议,其演化历史也并不清楚。
  在始新世—渐新世转折期,由于南极冰川和环南极洋流通道刚开始形成,这为研究南半球在翻转环流中的作用提供了一个理想的检验场所。实际上,研究人员已经预测到,由于南极冰川和环南极洋流通道的形成会引起大西洋经向翻转环流的增强,从而导致北半球升温而南半球降温的差异性温度演化。但由于底部洋流的冲刷作用,此关键时段的海洋沉积物在北大西洋多数没有保存下来,因而此预测还停留在假设阶段。
  此项研究利用了国际大洋钻探项目2012年在加拿大纽芬兰海域获取的200米海洋沉积物,首次重建了2500万年时长的古近纪温度记录,并包含了关键的3400万年前的始新世—渐新世转折期的气候信息。记录证实了古近纪是地球气候历史上的炎热期。文章指出北大西洋的25度海温等温线在古近纪和当代相比向北移动了15个纬度。在这2500万年间,此海表温度记录显示了在绝大多数时间里和海洋底层温度呈现一致的变化,揭示了气候系统的协同变化。而在始新世—渐新世转折期的200万年间,北大西洋海温并没有随着南极冰川的形成而显著降温,而是呈现出极其缓慢降温的趋势。此项研究证实了南北半球温度在始新世—渐新世转折期的差异性演化,因此支持南半球对大西洋经向翻转环流发挥更重要的控制作用的判断。(新 文)