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真正的“后天”:100萬年前,類似災難片中的情景將地球深度凍結

真正的“后天”:100萬年前,類似災難片中的情景將地球深度凍結

就像災難電影《后天》演繹的地球回到冰河世紀的恐怖情景,現實中,地球的海流系統確實改變了百萬年前的世界氣候。

新的研究表明,電影背后的基本思想現在可能正在發生 —— 使得洪水和干旱等極端天氣事件更加頻繁。

科學家們懷疑冰期變長與大西洋一個關鍵海流系統的減速有關,目前,這個系統又在減速。對大西洋海床沉積物的研究直接將這種減速與大量碳的積累聯系起來,碳被從空氣中拖進來。

它被稱為大西洋經向翻轉環流(AMOC),將溫暖的咸水從赤道附近輸送到北歐。

來自北極的較冷的水使北極變得更加稠密,并沉入深淵,帶走了大量從大氣中吸收的碳。然后深水又往南循環,其中的大部分重新融入南大洋,并將溫室氣體釋放回空氣中。

對海底洋流的分析顯示,大約在95萬年前,洋流急劇減速。這直接與大西洋深處碳的大量積累和空氣中碳的類似減少有關。

真正的“后天”:100萬年前,類似災難片中的情景將地球深度凍結

在災難電影《后天》中引發冰河時代的洋流系統確實改變了世界的氣候——大約100萬年前

這引發了一系列每10萬年發生一次的冰期,而根據最新研究,以前的冰期大約每4萬年發生一次。

但如果目前的趨勢繼續放緩,我們不應指望它通過儲存我們的排放來幫助我們擺脫困境 —— 或許恰恰相反。

科學家稱,這是一對一的關系。就像撥動開關。它告訴我們,海洋中儲存的碳量與氣候變化有著密切的關系。

長期的交替冰期和溫暖期的模式發生了戲劇性的變化 —— 冰期突然變得更長、更劇烈。

當系統全速運行時,這些碳會以相當快的速度滲透回空氣中,但在這段時間里,它只是在深處停滯不前。

這表明碳排放的減少降低了地球的溫度 —— 這與我們現在看到的人類向大氣中排放碳所產生的溫室效應正好相反。

這個轉折點被稱為中更新世轉變,這種新模式一直持續到最后一個冰河時代 —— 大約在15000年前結束。

它清楚地表明,空氣中缺失的碳最終進入了海洋,并對氣候產生了強大的影響。

研究人員通過研究南大西洋和北大西洋深海巖石的巖心得出了他們的發現。遠古的深水經過,并在微觀生物的外殼中留下了化學線索。

AMOC減弱到前所未有的程度,而且持續了很長一段時間。深海比之前的冰河時期多收集了大約500億噸的碳。

這相當于目前全球海洋吸收的人類排放總量的三分之一。海洋吸收了我們排放的大約四分之一,陸地和植被占了三分之一,其余的留在空氣中。

在這次事件之前的暖期,大氣中含有約280ppm的碳。隨著速度的放緩,空氣中的二氧化碳含量下降到1800ppm —— 這是由冰芯測量得出的。

大氣中的碳含量在之前的冰期也有所下降,但從280ppm下降到210ppm。自從工業化以來,大氣中的碳含量已經達到了410ppm。AMOC的強度據信是自然波動的,但自20世紀中期以來,其強度似乎已不尋常地下降了15%。

沒有人確定這背后的原因,或者如果經濟繼續放緩,可能會產生什么影響。

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大約在95萬年前,水從北部(黑色箭頭)和南部(紫色箭頭)到達大西洋深處。右圖:利用來自兩個沉積物核心(黃色星)的數據,科學家們表明,在那之后,來自北方的環流減弱(較細的黑色箭頭)導致了大西洋中更多的碳儲存。在較弱的環流下,更多的大西洋深水來自南部(紫色箭頭較粗)

上個月的另一項研究顯示,大約13000年前,也就是最后一個冰河時代的末期,氣溫下降,400年后,隨之而來的是持續了幾個世紀的強烈寒流。

我們今天看到了類似的疲軟,有人可能會說,太棒了!海洋環流將把我們從氣候變暖中拯救出來!

但這并不正確,因為氣候系統的不同部分之間的交流方式不同。

如果AMOC現在繼續變弱,那么北方的含碳量可能會減少。與此同時,在南大洋,任何已經進入深海的碳很可能會繼續冒泡,不會有任何問題。結果是碳將繼續在空氣中而不是海洋中生成。

海洋環流中心是連接所有海洋的一個更大的全球環流系統的一部分,即所謂的大洋輸送系統。

人們對印度和太平洋的碳動力學知之甚少,這兩個地區加在一起使大西洋相形見絀,因此這個謎團中有許多缺失的部分。

哥倫比亞大學正在進行的研究旨在未來幾年建立其他水域的碳年表。

2004年上映的電影《后天》引發了爭議,因為它將AMOC的倒塌與摧毀洛杉磯的龍卷風、紐約被洪水淹沒以及北半球被冰凍聯系在一起。


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