新的研究發(fā)現(xiàn)，南極洲今天可能是不適宜居住的冰層，但在 9000 萬年前，它可能是茂密的熱帶雨林的家園。今天發(fā)表的這項(xiàng)研究改寫了我們對(duì)極地地區(qū)的假設(shè)，并引發(fā)了關(guān)于地球氣候如何發(fā)生如此巨大變化的新問題。

所涉及的時(shí)間尺度很重要。9000 萬年前正好是白堊紀(jì)中期，也就是恐龍?jiān)诘厍蛏线€活著的時(shí)候。眾所周知，這也是地球上最溫暖的時(shí)期。

然而，尚不清楚的是這種溫暖是如何表現(xiàn)出來的——而且在通常的地區(qū)可以找到。由德國亥姆霍茲極地和海洋研究中心阿爾弗雷德韋格納研究所的地球科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究探索了從南極洲西部阿蒙森海采集的沉積物核心。在它的深處，他們發(fā)現(xiàn)了植物花粉、孢子，甚至是密集的根系網(wǎng)絡(luò)。

這不是你期望從南極目前的冰冷條件中發(fā)現(xiàn)的，它描繪了白堊紀(jì)中期該地區(qū)的一幅截然不同的圖景。科學(xué)家們得出結(jié)論，南極洲西部海岸有溫帶沼澤雨林，在大約 54 華氏度的條件下繁茂。例如，這些森林將類似于仍然在新西蘭南島上發(fā)現(xiàn)的森林。

“在最初的船上評(píng)估期間，沉積層的異常顏色很快引起了我們的注意;該研究的主要作者，AWD 地質(zhì)學(xué)家 Johann Klages 博士說，它明顯不同于它上面的地層。“此外，最初的分析表明，在海底以下 27 到 30 米的深度，我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)最初形成于陸地而不是海洋中的層。”

巖心由不來梅大學(xué)的海底鉆機(jī)MARUM-MeBo70 收集，位于松島冰川附近的 RV Polarstern探險(xiǎn)隊(duì)。當(dāng)通過 X 射線計(jì)算機(jī)斷層掃描 (CT) 掃描時(shí)，發(fā)現(xiàn)它有根系，通過細(xì)粒粘土和淤泥打結(jié)。還發(fā)現(xiàn)了多種植物的維管植物花粉和孢子。

然而，解釋這些發(fā)現(xiàn)的挑戰(zhàn)之一是弄清楚盡管面臨長達(dá)四個(gè)月的極夜，該地區(qū)如何能夠保持相對(duì)溫暖。建模模擬表明，大氣中的二氧化碳濃度需要顯著提高，才能使氣候達(dá)到溫度允許雨林生存的程度。2019 年，二氧化碳的峰值值略低于百萬分之 415 (ppm)，但要達(dá)到 9000 萬年前的南極平均溫度，則需要高達(dá) 1,680 ppm。

“我們現(xiàn)在知道，白堊紀(jì)很容易連續(xù)四個(gè)月沒有陽光，”合著者、不來梅大學(xué) MARUM 研究中心的地球科學(xué)家 Torsten Bickert 博士解釋說。“但由于二氧化碳濃度如此之高，南極周圍的氣候仍然溫和，沒有冰塊。”

目前尚不清楚的是發(fā)生了什么過程來降低溫度并形成極地冰蓋。