地球歷史大部分無冰,研究:兩極冰蓋是罕見狀態

作者 | 發布日期 2025 年 02 月 21 日 11:11 | 分類 環境科學 , 自然科學 line share Linkedin share follow us in feedly line share
地球歷史大部分無冰,研究:兩極冰蓋是罕見狀態

北極在融化,南極大陸冰山也在分裂漂移,科學家警告,全球氣溫升高下兩極冰蓋可能很快就會消失。最新研究發現,在地球歷史來看,地球兩極大部分時間都沒有冰蓋,地球極地冰蓋形成的寒冷條件,是地球歷史的特殊事件。

地球冰川正在加快速度融化。《自然》期刊發表的最新研究發現,過去十多年裡,冰川損失比 2000~2011 年高三分之一。研究警告,如果全球氣候目標得以實現,全球四分之一冰川將消失,如果氣候變暖繼續不受控制,全球近一半的冰川將消失。

然而地球歷史大部分都是無冰狀態。《科學進展》期刊研究,強調地球目前的氣候,以兩極有大片冰蓋為特徵,由一系列地質和氣候巧合造成的異常狀況。地球約 45 億年前形成後,大部分時間都處於「溫室」狀態,溫度明顯高於其他任何時期,且不存在永久性冰蓋。

地球傾向溫暖高二氧化碳狀態

至於為何地球會出現冰期,過去科學家提出各種假設,包括火山導致的二氧化碳排放量減少、森林擴張導致的碳儲量增加,以及二氧化碳與某些類型的岩石發生反應。然而,到目前為止,還沒有任何理論能夠對這些事件的發生提供完整統一的解釋。

為了解決這個問題,科學家使用英國利茲大學開發的地球演化 3D 模型,受益於計算技術的進步,可以同時評估多種氣候和地質因素,讓研究人員能夠模擬不同過程的相互作用,並評估相互作用對地球全球溫度的綜合影響。

結果發現,沒有任何單一驅動力可以推動地球出現冰期,冰蓋目前的存在,是多種複雜的冷卻過程同時發生的結果,已確定的關鍵因素包括全球火山活動減少,以及各大洲的地理結構,當各大洲高度分散且擁有大型山脈時,會促進充沛的降水和化學反應,去除大氣碳。

冰期調節促進生命繁榮

科學家表示,地球的自然氣候調節機制,似乎傾向形成一個沒有冰蓋的溫暖、高二氧化碳的世界,而不是我們今天所見的部分冰川和低二氧化碳的世界,這種氣候變暖的總體趨勢,有助於防止毀滅性的「雪球地球」(Snowball Earth) 的全球冰川作用。

這項發現,有助於理解為什麼冰河時期在地球歷史如此罕見,也是因為這種現象很少發生,因此有助於生命繼續繁榮。但如果沒有這些特殊情況為地球降溫,地球將會變得更加溫暖。

人為排放將破壞調節機制

2022 年的另一項研究也發現,其他類地系外行星冰也很罕見。研究員強調,「地球目前的冰雪覆蓋狀態在地球歷史並不典型,我們不應該期望地球總是回到前工業化時代的寒冷狀態。」但即使地球歷史表現出對溫暖氣候的偏好,但人類並不適應這樣的條件。研究直言,如果繼續放任溫室氣體排放,讓氣溫升高,地球就無法自然恢復到寒冷時期,呼籲人類必須竭盡全力來保護地球目前的冰川狀態。

(首圖來源:NASA)

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