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有一次地球碳排放多了,然后下了几百万年的暴雨

来源 Science 等

编译 七君


碳排放多了,就多了吧,地球热一点,不是会促进人体血液循环嘛?


这是许多对气候变化感觉无所谓的人的看法。碳排放多了真的无所谓吗?我们来看看地球历史上,一起由碳排放引起的长达百万年的雨季吧。(虽然对于46亿年历史的地球来说,几百万年真的是毛毛雨啦。)


2.5亿年前,三叠纪刚刚开始。二叠纪-三叠纪灭绝(70%的陆生脊椎动物,以及96%的海洋生物灭绝)刚刚结束。在这个大地刚刚连成一体,还叫做盘古大陆(Pangea)的年代,大地上的生物看起来有不少好日子可过呢。


盘古大陆时期的世界地图,中国在地图右上角

@National Geographic


不过,没过多久,在2.34亿年前,事情突然发生了变化。


突然,地球上下起了暴雨,这一下,就是几百万年。海水温温的,就和5星级酒店的按摩浴缸的水温一样。火山喷出了大量的二氧化碳,把地球捂得热哄哄的。


接下来,整个地球进入了三温暖桑拿房模式。不少早期的陆地爬行动物和海洋动物直接被刷掉线,从此再也没有上线。


这,就是传说中的卡尼期洪积事件(Carnian Pluvial Episode)


不过,这次巨型三温暖事件,也刷出了一类全新的生物——恐龙


所以,科学家们是怎么知道这件事的呢?


是这样的,虽然三叠纪之前的二叠纪很潮,但三叠纪初期,以及卡尼期洪积事件之后还是非常炎热和干旱的。


三叠纪干旱的主要原因是,大陆在那个时候连成了一体,宽广的盘古大陆使水汽很难从大陆的外边飘到里边。盘古大陆本身也较为平坦,没有高山拦截水汽制造雨水。那是江浙沪包雨区可望而不可及的时代。


干旱留下的特征,就是红色的砂岩。


来自三叠纪初期的岩石通常是红色的砂岩,里面并没有二叠纪特有的泥煤(植物死后堆积在沼泽里,后来慢慢变成了煤炭)。


这时候的确已经出现了一些早期的恐龙,但还没有出现哺乳动物。


那时候盘古大陆上的生物吧,差不多长这样。

鸟鳄(Ornithosuchus)

@Wikipedia


喙头龙(Rhynchosaur)



二齿兽(Dicynodont)

@Wikipedia


还有因为分布很广而启发了板块理论的水龙兽(Lystrosaurus)


水龙兽

@National Geographic


但是但是,很快就出现了持续几百万年的暴雨天气。


暴雨的证据吧,主要来自全球各地的动植物化石和岩石,以及同位素(如碳和氧)的奇怪变化。


20世纪90年代初,英国地质学家 Alastair Ruffell 和 Michael J Simms 发现,红色三叠纪岩石草莓千层华夫饼里,有一层不一样的化石夹心,里面有河床和沉积物啊,淤泥啊,还有泥煤的痕迹。



更奇怪的是,除了南极等少数地方,不管是在欧洲、北美洲、中东地区、日本,还是喜马拉雅山脉,都可以找到这样一段湿哒哒的时期。奥地利发现了一些煤矿床,意大利发现陆地上的红黏土(red clay)被冲刷到了海洋里变成了化石,中国则发现了巨大的古代河流。


而且最重要的是,根据放碳稳定同位素法的测量结果,这段湿漉漉的时期大都出现在2.32-2.34亿年间,而且持续了至少1百万年。


emmm,真相只有一个,这种气候变化是全球性的。


那么,当时到底有多湿漉漉呢?


从温度和雨水强度来看,体感上有点像下开水的巨型台风天。雨大到...连植物都哭了,流出了浓稠的液体——树脂


德国哥廷根大学(University of Göttingen)大学的植物学家 Leyla Seyfullah 发现,由于暴雨对植物造成的压力,当时的许多植物,如针叶植物产生了树脂,因为植物在环境压力山大的情况下就会流出树脂来自我保护。因此,那个年代突然出现了许多琥珀化石



所以,这场怪雨天气是谁带来的呢?


在2.35亿年前,在现在美国的阿拉斯加和加拿大不列颠哥伦比亚省附近的一块叫做兰格利亚(Wrangellia Large Igneous Province)的地方发生了火山爆发,史称兰格利亚火山爆发(wrangellian eruption)


兰格利亚(Wrangellia Large Igneous Province)是地图左边的洋底高原。


兰格利亚这个火山煤气灶大概开了5百万年,向大气释放了大量二氧化碳。通过对化石牙齿的氧同位素分析,科学家们发现,当时全球气温上升了4-7摄氏度。高温使得更多的地表水蒸发,还让大气水循环加速,雨水天气变得更加频繁。


总之呢,火山喷了一段时间以后,肚皮很干很平的盘古大陆不但从限定流量变成大陆内漫游不限流量,而且还免费升级到了包年套餐,百万年的那种。


等到2.3亿年前兰格利亚火山平静下来的时候,二氧化碳的浓度也逐渐趋于平衡,地球又回到了之前干夫夫的状态,岩石又变成马卡龙色的砂岩了


当然了,时势造英雄,大雨造恐龙。这场几百万年的雨带来了大量恐龙。


在卡尼期洪积事件初期的岩石里,恐龙化石占所有陆地脊椎动物的5%,但是到了雨快下完的时候,它们的比例就飙升到了90%。


另外,在这场几百万年的雨之前,恐龙的祖先蜷缩在盘古大陆最南端。但是下完这场无差别魔法攻击之雨之后,它们却刷屏占领了全世界,而原本世界的主人,比如盘古大陆上常见的喙头龙和二齿兽却灭绝了。


虽然大雨对恐龙来说是件好事儿,但是其他动物却遭殃了。


二氧化碳的大量释放不仅造成了暴雨倾盆的气候,还造成了海洋酸化+海水温度升高,海洋变成了真•酸汤海底捞模式,因为没人吃海鲜们全都浪费了



2012年,发表在《科学》(Science)上的一项研究指出,当时赤道附近海面温度高达40摄氏度,而目前赤道附近海洋表面温度的均值在25-30摄氏度之间。


整体看,当时海洋温度从21摄氏度上升到了36摄氏度,而这种涮火锅模式持续了近1百万年。


对于原始的植物(进行C3光合作用的植物)来说,超过35摄氏度它们就很难进行光合作用。


高温导致海水含氧量极低。大部分海洋动物无法在35摄氏度以上的海水中生存,尤其是对于那些耗氧量很高的头足纲动物(乌贼啊,章鱼啊这些)。


再加上雨水把大量的硅质碎屑岩(siliciclastic influx)冲刷到了海洋里,特提斯洋(盘古大陆时期的海洋)中的珊瑚礁大量嗝屁。


珊瑚礁木有了,生活在高温缺氧的海底老汤里的海百合、带壳章鱼、海龙(Thalattosaurs)等大量海鲜被地球管理员封号,只留在了地球日志文件——化石中。


海龙

@wikipedia


这不仅让人陷入了思考,等我们人类排放了足够多的二氧化碳以后,地球的新主人会是谁呢?


如果可以,我希望把王位传给小龙虾,让外星人知道,地球统治者至少还是很好吃很难剥嘚!٩(๑•ㅅ•๑)و

本文转载自公众号“把科学带回家”

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