看似没有生命的石头,却能连续不断地记录数万年的气候变化。南京师范大学地理科学院教授汪永进率领的研究组通过石笋寻找着答案。他们通过对湖北神农架洞穴内11支不同时期形成的石笋的研究,发现过去的22.4万年中,老天爷的“脾气”也有规律可寻,地球上从冷到暖,再从暖到冷的气候突变事件1000年左右就会发生一次。汪永进认为,《后天》中所描述的情况并非没有科学依据,风雪造成的灾难并不是只有在电影中才见得到。
[发现]
教授搬回11根特殊石笋
走进南京师范大学同位素实验室,你会惊讶于自己突然走进了一个石笋的世界,地上堆的是石笋,柜子里藏着的是石笋,桌上堆的是石笋,甚至连显微镜下的碎片也是石笋。
为了收集石笋,从上世纪90年代开始,汪永进就带着学生在全国各地跑野洞,寻找石笋,每次都要背回百来斤。在学校里,汪永进老师被大家称之为“搬石狂人”。
2003年的一天,他从神农架的洞穴里搬回了11根特殊的石笋。他没有想到,这些石笋记录着气候的变迁。
[意义]
生长层揭示
20多万年气候变化
专家们将这11根石笋进行了全方位的解剖,将石笋切开并磨制成薄片。显微镜下,清晰可见像树木年轮一样的生长层,仿佛一部“编年史书”。
当这11根石笋被一劈两半后,专家们惊喜地发现:这些石笋完美记录了长达22万年间地球气候的变化,足足涵盖了地球最近两个冰期的时间。“年纪”最大的石笋有70多厘米长,覆盖了22万~13万年前的气候变迁。
原来,穿越土壤溶解二氧化碳的雨水,会溶解岩石中的碳酸钙,并带入溶洞中,在适宜的条件下,能滴在地上长成石笋。当科研人员切开石笋时,发现生长层像树木年轮一样清晰的石笋,就是优质的“天然气候记录器”:在温度高、雨量大的时期,石笋中氧同位素组分偏轻,反之则偏重。
记录22.4万年
亚洲季风降水历史
神农架位于亚洲季风的典型影响区域——长江中下游的梅雨带上。在溶洞中默默生长的石笋,忠实记录了22.4万年来亚洲季风降水的历史。
研究组发现,在过去的22.4万年中,东亚季风气候的干湿变化,以2.3万年为周期,随太阳辐射能量而同步变化。每年六月到九月间,亚洲都会出现丰沛雨水的季风季节,而北半球的太阳辐射能量是影响季风的最主要因素。
汪永进说,现今有关北半球气候变化的最完整且分辨率最高的记录,只能追溯到上个间冰期,历史不及12.5万年。
气候突变
平均1000年一次
从冷到暖,再从暖到冷,地球气候的变化,真是循序渐进的吗?汪永进告诉记者,过去的20多万年中,老天爷也会经常“喜怒无常”,这种冷暖干湿的气候突变事件在1000年左右就会发生一次,或是突然增温、降温,或是变得湿润、干旱。几千年前的一次气候变干事件,就使诸多古代文明消失或迁徙。
“但‘千年等一回’的气候变化规律可能不适合推断18世纪以后的气候变化,”汪永进指出,“工业革命后,人类活动对气候的影响大大增强,现在很难把全球变暖都归结于人类的过失,不能排除气候本身变化的原因。”
风雪造成的灾难似乎只有在电影中才见得到,影片《后天》中描述的现象会发生吗?汪永进教授认为,《后天》中所描述的情况并非没有科学依据,“气候突变可能比通常想象的要快得多。”
[延伸阅读]
黄土也可记录古气候
专家告诉记者,除了石笋以外,黄土、湖泊、海洋沉积物、微体化石也能记录地球气候的变化。
■从黄土剖面也可以看到黄红相间的形态,黄色是黄土层,红色是古土壤层。黄土表示气候干冷,大气中的尘埃沉积后不能生长成肥沃的土地,古土壤则表示气候暖湿,土壤沉积生长成为肥沃的土地。而干冷暖湿的气候也分别显示出西风带和东亚季风的活动。
■湖泊沉积物受到不同季风的影响,大气带来的微粒也不一样,沉积物中的微粒的研究可以反映一个地区在某一年代受到什么样的季风影响。快报记者 安莹