据最新发表于《自然·地球科学》期刊的研究指出,大约2.94亿年前的大气二氧化碳浓度急剧增加四倍,这一现象标志着持续了数百万年的晚古生代冰河时期的结束,并促使地球进入了温暖的早二叠纪。这项由Jurikova等人主导的研究,通过分析保存在腕足类动物贝壳中的硼同位素记录,重建了约8亿年前的古大气二氧化碳浓度变化。
研究人员收集了来自伊朗、阿曼、中国、澳大利亚和英国的腕足动物壳体样本,进行了详细的硼同位素(δ¹¹B)、锶同位素(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)、碳同位素(δ¹³C)和氧同位素(δ¹⁸O)分析。这些数据被用来推算当时的海洋化学环境,并与放射性锶同位素及地层学约束相结合,以确定年代。研究团队还建立了一个新的海洋硼和锶循环模型,以及使用贝叶斯框架来更好地理解古代气候条件。
研究结果显示,在晚古生代冰期期间,大气二氧化碳浓度一直保持在一个较低水平,约为330 ± 210 ppm。然而,在大约2.94亿年前,即二叠纪初期,二氧化碳浓度突然大幅升高,这可能是因为斯卡格拉克大型火成岩省(SCLIP)火山活动释放出大量二氧化碳所致。这次二氧化碳浓度的激增导致全球气温上升,从而结束了冰河时期。
此发现不仅揭示了地质历史上重要的气候变化事件,而且为理解当前人类活动引起的温室气体排放对气候系统的影响提供了宝贵的参考。随着我们继续面对现代气候变迁挑战,这类历史性的气候数据可以帮助科学家更准确地预测未来的气候变化趋势。(完)
引文信息:Jurikova, H., Garbelli, C., Whiteford, R. et al. Rapid rise in atmospheric CO2 marked the end of the Late Palaeozoic Ice Age. Nat. Geosci. (2025). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01610-2