全球變暖：過去令人擔憂的教訓

全球變暖:過去令人擔憂的教訓

五千六百萬年前，地球經歷了一次特殊的全球變暖。在地質尺度上，在很短的時間內，在1萬到2萬年間，平均氣溫上升了5到8度，直到幾十萬年後才恢復到原來的水平。根據沉積物的分析從比利牛斯山脈的南坡,日內瓦大學的研究人員(UNIGE)測量的影響變暖河洪水和周圍景觀:洪水的振幅增加了八倍,有時甚至14倍——和植被景觀可能已經被乾旱卵石平原。他們令人不安的結論將在科學報告中被發現，表明全球變暖的後果可能比目前的氣候模型所預測的要嚴重得多。

「我們依賴的方法來分析這個全球變暖是直接受細胞信號系統生物學的啟發,那裡的研究人員分析細胞外界刺激的反應和隨後的信號傳輸,」解釋Sebastien Castelltort UNIGE地球科學學院的教授的科學,研究的領導者,與洛桑大學的研究人員合作,烏特勒支,西方華盛頓和奧斯汀。「我們感興趣的是一個系統，在這種情況下，通過河流的行為的水文循環，如何對外部信號作出反應，這裡是全球變暖。」這個項目聚焦於一個科學家們都知道的極端氣候案例:發生在5600萬年前的古新世和始新世之間的5到8度變暖，也被稱為PETM(古新世-始新世熱最大值)。這個項目由瑞士國家科學基金會(SNSF)資助。

極地緯度的棕櫚樹

早在1970年代,科學家們觀察到的異常比率穩定碳同位素(δ13C),由於輕同位素的相對比例增加(12 c)較重同位素(13 c),反映了碳循環的中斷,在海洋和大陸,與全球變暖及其相關的後果。棕櫚樹在極地地區繁盛，一些海洋浮游生物，如通常只在熱帶水域生存的甲藻，突然遍布全球。地質學家把這種觀測方法稱為真正的「古溫度」，在這種情況下，地表水溫的上升在某些地方達到了近36度，這對許多生物來說是致命的溫度。儘可能引用的一些現象是導致全球變暖,從強烈的火山活動在一些地區在這一時期,全球甲烷水合物的不穩定,這些甲烷「冰塊」,只有在一定的壓力和溫度條件下保持穩定,並通過脫氣會釋放溫室氣體。

但儘管這一事件已為人所知，其原因也已被廣泛探討，但其後果如何呢?這個問題很重要，因為它與當前的全球變暖有著明顯的相似之處。我們可以從這次事件中吸取教訓，甚至更多，因為我們目前看到的氣溫上升似乎要快得多。

鵝卵石揭示了河流的歷史

西班牙比利牛斯山提供的沉積物可以讓我們觀察古河道並確定其大小。作為陳晨論文項目的一部分，陳晨是北師大自然科學學院地球科學系的一名博士生，在這一領域中測量了數千塊古河道卵石。由於卵石的大小與河流的坡度有直接關係，研究人員可以一步一步地計算卵石的流速和流量。因此，他們揭示了這些河流的全部歷史，以及影響它們的壯觀變化。

5600萬年前，比利牛斯山脈開始形成，山麓丘陵在泛濫平原上被孤立的小溝渠穿過，它們在那裡沉積了非常肥沃的沖積物，促進了植物的發展，而植物的根可以固定土壤。這些小河流離開比利牛斯山麓，向西流入大西洋，當時大西洋只有30公里遠。

風景完全變了

隨著全球變暖，情況完全改變了。形成河道的洪水平均每2到3年發生一次，我們已經能夠測量出它的流量，當氣候變冷時，它的流量比以前增加了14倍。在PETM時期，河流不斷地改變流向，它們不再通過切割河床來適應增加的流量，而是有時急劇地變寬，在最極端的情況下，從15米寬到160米寬。沖積物並沒有被困在洪泛區，而是直接流向海洋，植被似乎消失了。這片土地變成了乾旱廣闊的礫石平原，被短暫的河流和湍急的河流穿過。

風險比預期大得多

科學家們仍然不知道降水模式是如何變化的，但他們知道，氣候變暖導致了更強烈的洪水和更高的季節性，夏季明顯變暖。更高的蒸發量導致了洪水規模的意外增加。氣溫上升一度意味著大氣中保持水分的能力增加7%，這個比率通常用於評估降水的增加。「但我們的研究表明，有閾值，非線性進化超過這個比例。洪水規模的比例為14，我們面臨著我們無法理解的影響，這種影響可能可以用局部因素來解釋，也可以用尚未納入當前氣候模型的全球因素來解釋。我們的研究證明，與全球變暖相關的風險可能比我們通常認為的要大得多。

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