5600万年前的全球变暖 居然也是碳释放惹的祸
新解
当前，人类社会正面临着由于大量碳排放所招致的全球温度上升。在古新世-始新世之交，也就是距今大约5600万年前，地球上也发作了一次全球温度快速上升事情。该事情被称为古新世-始新世极热事情，这是重生代以来最激烈的一次全球快速升温事情，招致大气圈、水圈和生物圈发作了严重变化。学者们以为，这次全球快速升温事情与碳释放有关。
近日，中科院青藏高原研讨所大陆碰撞与高原隆升重点实验室副研讨员张清海、丁林院士团队结合国内外研讨人员证明，古新世-始新世极热事情时期完好的碳同位素负漂具有一个阶梯状构造，在大气和浅海中碳同位素负漂具有较大幅度。相关成果发表于《地球与行星变化》杂志上。
材料图：美国地质调查局(U.S. Geological Survey)的科学家自1966年以来不断在研讨这座冰川。研讨显现，气候变暖招致冰川体积持续降落，其消融速度曾经超越了新构成的冰雪的积聚速度。
地球表层碳库的碳同位素值忽然明显减少
“古新世-始新世极热事情期间，大量C13同位素含量较少的碳从岩石圈释放到大气海洋系统中，形成了地球表层碳库中的碳同位素组分发作了显著负漂。”张清海通知科技日报记者，所谓负漂是指碳同位素值忽然明显减少的现象。
古新世-始新世极热事情持续了大约20万年，其中碳释放持续的时间大约为1000年到50000年。“在千年到万年的时间尺度上，古新世-始新世极热事情给我们提供了一个难得的时机来研讨气候变化和碳循环之间的互相作用，研讨它可以协助我们更好地理解将来的气候、环境和生物变化。”张清海说道。
事实上，碳同位素负漂的构造和幅度是古新世-始新世极热事情研讨的两个中心问题。大局部学者以为碳同位素负漂是碳同位素一步快速减少到最低值并逐步回返的过程，并以此为根底对古新世-始新世极热事情期间气候、环境和生物变化停止研讨。1999年，英国牛津大学的贝恩斯等研讨人员曾在《科学》杂志上宣称，碳同位素负漂可能具有一个较为复杂的构造。但由于证据缺乏，他们的观念很快被绝大局部学者所丢弃。
与此同时，碳同位素负漂的幅度能够用来预算古新世-始新世极热事情期间碳释放的总量。很多学者以为碳同位素负漂的最大幅度为4‰，仅少数学者以为古新世-始新世极热事情期间碳同位素负漂的幅度可能到达6‰—8‰。在过去10年里，4‰的碳同位素负漂幅度被学者们普遍承受。
当地时间2019年9月13日，瑞士特伦特，特伦特冰川上的裂痕。
古新世-始新世之交可能存在屡次碳释放
也就是说，长期以来，主流观念以为，碳同位素负漂是碳同位素一步快速减少到最低值并逐步回返的过程;碳同位素负漂的幅度最大为4‰。
2017年，丁林和张清海团队对上述两个主流观念提出了质疑。尔后，该团队历时2年对藏南定日地域的浅海碳酸盐岩剖面中的大有孔虫壳体展开了微量元素和碳同位素的研讨。应用激光剥蚀-等离子体质谱和二次离子质谱原位地球化学剖析技术，该团队剖析了大有孔虫壳体上的原位微量元素含量和原位碳同位素组成。
研讨标明，古新世-始新世极热事情期间，完好的碳同位素负漂具有一个阶梯状构造。研讨还证明：在浅海和大气中，碳同位素负漂的幅度大致为7‰，并初次给出古新世-始新世极热事情时期碳释放总量的上限为28000Pg(Pg是碳储量的单位，1Pg碳等于10亿吨碳)，目前人类每年排放的碳约为10Pg。
阶梯状碳同位素负漂构造的存在，暗示古新世-始新世极热事情期间存在屡次碳释放，很可能存在“碳释放-温度上升-再次碳释放”的正反应过程。大气和浅海中碳同位素负漂的幅度明显大于深海，这暗示碳释放对大气和浅海形成的影响可能远大于深海。
“这警示我们，大量碳释放到大气-海洋系统中可能形成一系列多米诺骨牌式气候、环境和生物响应。在自然状态下，地球可能需求数十万年才干恢复到之前的正常气候状态。”张清海说。
他表示，过去关于古新世-始新世极热事情的研讨工作大多来自于不完好的堆积记载，而这不可能精确完好地恢复出该事情的来龙去脉，将来还需求开掘更多具有阶梯状碳同位素构造的剖面来对其停止深化研讨。
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