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天文因素致早三叠世全球气候-生态变化

2016-7-29 16:25:23 来源:中国矿业报

2.5亿年前的地球时间状态是怎样的?早三叠世全球气候-生态变化的诱因是什么?中国地质大学(武汉)地学院黄春菊教授研究团队日前在国际著名期刊《地质学》发表论文称,在早三叠世的生物复苏期,天文驱动的全球气候变化是多次极端灾难的重要诱因之一。

2.5亿年前(二叠纪末期),地球上发生了规模最大的生物大灭绝——90%以上的海洋物种灭绝。紧接着,在早三叠世的生物复苏期,地球上又发生了多次极端高温事件和多次大洋缺氧事件。这些多次发生的灾难,使生物复苏的过程异常艰难,整个生态系统的重建持续了500万年之久。目前,国际上对于早三叠世这一系列大灾难的发生时间和确切原因尚无定论。

针对这一问题,黄春菊教授研究团队对华南地区的四条早三叠世剖面开展了研究,校准了早三叠世各个亚阶的持续时间,改写了国际上对早三叠世一系列灾难发生时间的认识。目前,该研究对早三叠世年代表的校准结果已被国际地学界的重要参考书《精确的地质年代表2016》多次引用为国际参考值。

他们的研究还对认识2.5亿年前的地球时间状态有很大的启发性。研究结果指出,在2.5亿年前的地球上,每天的时间长度只有22个小时,一年有398个日出日落。这是由于潮汐摩擦等自然现象不断消耗地球自转能量,因而地球的自转速度变慢,拉长了每天的时间长度,使原来22个小时的昼夜周期变成现在的24个小时。

该团队还检测到120万年斜率周期信号,首次发现该信号的强弱与早三叠世多次灾难的发生时间有对应关系。这一周期被天文学家认为来自于地球轨道与火星轨道的相互作用,斜率周期驱动了全球水热纬向分布的变化,因而它对地球的气候和生态系统造成重要影响。这一发现表明,天文因素深刻影响了早三叠世百万年尺度的全球气候变化与生态系统演化。

据黄春菊介绍,这项研究历时4年,工作量相当大。为了获取精确的数据和可靠的研究结果,该论文第一作者、中国地质大学(武汉)与美国约翰霍普金斯大学联合培养博士生李明松7次来到野外剖面,累计野外工作时间超过6个月,甚至连续1个多月在实验室处理数据、模拟数值至凌晨2点。“这需要极大的耐心和毅力。”黄春菊说。

据悉,这是该团队于今年5月在《地球与行星科学快报》杂志发表相关论文之后,再次在自然指数杂志上发表高水平的研究成果。□

(许 峰)

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