海底的古尘如何帮助解释气候历史

2021-10-11 08:35:25
来源:文章来源于网络

  在约2万年前的最后一个冰河时代,含铁灰尘作为南太平洋海洋浮游植物的肥料,促进了COU2的固定,促进了地球冰川的冷却。但是灰尘是从哪里来的呢?德国奥尔登堡大学地球科学家Torben、Struve博士领导人的研究人员调查了这个气候历史的开放性问题,与现在的气候变化也有关系。

  他们利用海底沉积物核发现,当时沉积在南太平洋南部的大部分灰尘都经过了很长的路程。高达80%的灰尘来自当前阿根廷西北部,当时盛行的西风几乎完全运往世界各地。经过长达2万公里的航行,加冰河南太平洋的铁输入量做出了重要贡献。今天南太占据主导地位的澳洲粉尘输入,只发挥了很小的作用。研究团队在《自然通信》杂志上发表了关于天然铁输入南大洋的机制的新见解。
  我们已经对尘埃的化学指纹进行了分析,并对比了多个大陆的地质数据。这是一项艰巨的工作,就像一场拼图游戏。该研究所海洋同位素地球化学研究组博士后科学家Struve说。大学的海洋环境化学与生物学研究所(ICBM)。该团队包括他的小组的研究人员以及阿尔弗雷德·韦格纳研究所(不来梅港的亥姆霍兹极地和海洋研究中心)(德国)以及纽约哥伦比亚大学的同事。
  研究人员从南太平洋、南极、新西兰和智利之间的18个沉积岩心中取样,该研究区的面积大致相当于俄罗斯。之后,他们研究了样品中含有粉尘的化学成分。Struve说:这些灰尘最终来自岩石,岩石的特征取决于来源和地质历史,所以每个来源都有自己的特征。
  研究人员专注于痕迹量金属,特别是稀土要素和特定同位要素,这些要素是钕、铅和r要素的不同重量变体。此签名已保存了数百万年,因此即使在20,000年之后,也可以提供有关岩石颗粒起源的可靠信息。
  当时,上一个冰河时代正处于鼎盛时期。根据结果??西风吹走了南美中部安第斯山东跨越大西洋和印度洋的尘埃粒子。这样,含铁灰尘在南太平洋中纬度积累之前在世界范围内运输过。这些水域中的藻类通常缺乏铁作为生长所需的重要养分,因此到今天为止,含铁粉尘也可以作为天然肥料。
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  像所有植物一样,浮游植物(微藻)通过光合作用吸收碳,减少了大气中二氧化碳(CO夏2)的比例。斯特鲁夫表示,含铁矿物质粉尘大量增加(主要来自南美)进入这个海洋区域,可能有助于解释当时地球怎么会这么冷。
  众所周知,前冰河时期的铁输入量远高于现在的温暖时期。但是,我们惊讶地发现灰尘的来源和运输路线与今天完全不同,与我们的期待也不同。
  研究团队得出的结论是,南美异常高的粉尘排放量必须对降低冰河时代大气中的COI2做出重大贡献。含铁矿物粉尘的输入最多可将大气中的CO 2含量降低40 ppm(“百万分之一”)。在过去的40万年中,这几乎相当于大气中自然CO 2变化的一半,即100 ppm。放眼望去,从工业化开始,人为排放已经将CO2含量从约280ppm增加到约415ppm。
  今天,研究区域内没有发现来自南美的粉尘。斯特鲁夫说:世界性的变暖改变了源区的风和环境条件。他继续研究沉积物的核心。他希望同事们一起了解冰河时代达到顶峰以来灰尘的成分是如何变化的,以及如何引起气候变化的。