7 亿年前的“雪球地球”被发现低到零下15 摄氏度

冯连君、路凯和罗斯·米歇尔三位学者最近在中国科学院地质与地球物理研究所牵头搞出了一项大研究,把约7亿年前的“雪球地球”海洋温度给算了出来,发现它低到了零下15摄氏度。在地球漫长的过去,大概在7.2亿到6.35亿年前,有两次特别严重的全球冰封事件。这时候,从赤道到两极全被冰层盖住了,海洋也都冻住了。虽然之前大家都觉得当时的海洋肯定特别冷,但一直没搞到直接的硬数据。这次他们想到了一个新办法,用铁同位素当“古温度计”,通过分析那些古老的沉积岩——“铁建造”,算出来当时局部海洋的温度大概是零下15摄氏度左右,误差大概在7度之内。这可比现在最冷的深海还要低20度呢。 科学家们推测说,要是海水的盐度特别高,就能在零下15度还能保持液态。他们通过实验和地质证据互相印证发现,当时的冰架底下可能形成了高盐的卤水池。盐水浓度太高了,冰点就能降到零下11度以下。这种环境特别适合铁氧化沉淀这种化学过程发生。这种现象跟现代南极的“冰泵”循环有点像。也就是说冰架会周期性地融冻排盐,底层就会积聚起低温高盐水体。 这次研究不光是第一次给出了“雪球地球”时期定量的温度数据,还揭示了个挺惊人的事儿:全球都冰封了也不代表全是固态的水。这说明当时还是有局部液态水环境的。这就给探索早期生命在极端气候里怎么活下来提供了新线索。另外他们还建立了用铁同位素分馏来重建古温度的新方法。 这篇论文最近发在《自然-通讯》上,《自然》杂志还专门写了评论,说明这研究挺有分量的。作为地球气候变化的一个重要节点,“雪球地球”的研究一直在帮人类认识环境极限和生命的韧性。咱们国家这次带头搞出来的突破不光深化了大家对极端气候事件的理解,还为现在应对全球气候变化提供了地质上的参考。以后还得继续搞国际合作去揭秘地球演化的奥秘。