引發冰河期的原因,可能是熱帶地區大規模板塊運動

作者 | 發布日期 2019 年 03 月 15 日 13:31 | 分類 環境科學 , 自然科學 follow us in feedly

過去 5.4 億年間,地球經歷了 3 次冰河期(Ice Age),科學家現在確定了冰河成因或與熱帶地區的大規模板塊碰撞息息相關:原本沉於海底的岩石經板塊運動重見天日,大量吸收大氣中的二氧化碳,引發全球冰河時代來臨。

冰河期的成因錯綜複雜,與大氣層成分、地球軌道變化(米蘭科維奇循環)、板塊運動、太陽能量變動、地月系統軌道動力學、隕石撞擊、火山爆發、造山運動等都可能有關聯,不過來自麻省理工學院、加州大學聖塔芭芭拉分校、加州大學柏克萊分校的科學家們,現在發現了一項能同時解釋地球最後 3 次冰河期的新證據:熱帶地區大陸板塊大規模運動。

團隊將重點放在熱帶地區的弧陸互撞作用(Arc-continent Collision),搜尋大量文獻以確認地球所有縫合帶(suture zone)的位置,接著以電腦模擬縫合帶最初形成的時間與位置,研究結果發現,在最後 3 次冰河時代來臨之前,熱帶地區的弧陸互撞作用(Arc-continent Collision)都造出了綿延至少 10,000 公里的巨大山脈。

其中,原本含有豐富矽酸鹽礦物質的大陸地殼被擠到海底後溶解,使得海水變鹼性,而鹼性海水又可以容納更多大氣中的二氧化碳;其次,原本沉在海底的缺碳岩石衝上地表,飢渴的與大氣二氧化碳結合成碳酸鹽(如石灰岩),最終大氣失去大量吸收熱能的溫室氣體,全球溫度驟降,導致兩極、山地冰蓋大幅擴展,蔓延整個大陸。

上述 3 次冰河期為:早古生代冰河時期(又稱安第斯-撒哈拉冰河時期,Andean-Saharan)、晚古生代冰河時期(又稱卡魯冰河時期,Karoo Ice Age)、以及延續至今的第四紀冰河時期(Quaternary glaciation),現代南極冰蓋就是形成於第四紀冰期,而地球目前正處於短暫、溫暖的間冰期。

熱帶地區板塊運動可以完美解釋冰河期始末,且板塊運動造出的缺碳山脈一旦吸收飽和,對氣候的影響力就會消退,導致冰河期退卻,匹配結果比火山運動假說還要完美。

新論文發表在《科學》(Science)期刊。

(首圖來源:pixabay