两万年前,在冰河时代的厚重时期,地球看起来非常不同。由于水被锁在数百英尺厚的冰川中,这些冰川延伸到芝加哥和纽约市,海洋更小 - 海岸线延伸数百英里,剩余的水更咸,更冷。
芝加哥大学的一位科学家领导了一项研究,该研究最近宣布发现了该海洋的第一个直接残余物:可追溯到冰河时代的海水袋,藏在印度洋中部的岩层中。
“以前,我们重建上一个冰河时代的海水只是间接线索,比如化石珊瑚和海底沉积物的化学特征,”芝加哥大学地球物理科学助理教授克拉拉·布莱特勒说,他使用同位素地球化学研究地球历史。“但从所有迹象来看,很明显我们现在拥有这片20万年历史的海洋中的实际一块。
Blättler和团队在为期数月的科学任务中发现了这一发现,探索形成马尔代夫的石灰岩沉积物,马尔代夫是印度洋中部的一组小岛。这艘船,JOIDES Resolution,是专门为海洋科学建造的,配备了一个钻头,可以从海底三英里处提取超过一英里长的岩石核心。然后科学家要么用真空吸出水,要么使用液压机将水从沉积物中挤出。
科学家们实际上正在研究这些岩石,以确定沉积物在该地区是如何形成的,这受到每年亚洲季风周期的影响。但是当他们提取水时,他们注意到他们的初步测试回来是咸的 - 比普通海水咸得多。“这是我们手上有一些不寻常的东西的第一个迹象,”Blättler说。
科学家们将小瓶水带回实验室,对构成海水的化学元素和同位素进行了一系列严格的测试。他们所有的数据都指向同一件事:水不是来自今天的海洋,而是以前时代在岩石中缓慢迁移的最后残余物。
科学家们对重建上一个冰河时代很感兴趣,因为驱动其环流,气候和天气的模式与今天的模式非常不同 - 了解这些模式可以揭示地球气候在未来将如何反应。“你建立的任何气候模型都必须能够准确地预测过去,”Blättler说。
例如,她说,海洋环流是气候的主要参与者,科学家们对冰河时代的情况有很多疑问。“由于如此多的淡水被拉入冰川,海洋会明显更咸 - 这就是我们看到的,”Blättler说。“我们在马尔代夫发现的海水特性表明,南大洋的盐度在推动环流方面可能比今天更重要。
“这是一个很好的联系,”她说,“因为被广泛认为是古海洋学之父的切萨雷·艾米利亚尼(Cesare Emiliani)实际上于1955年在芝加哥大学写了关于这个主题的开创性论文。
他们从水中读取的读数与基于其他证据的预测一致 - 这是一个很好的确认,Blättler说。这些发现也可能建议寻找其他此类古代水袋的地方。
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