研究发现浮游生物维持地球气候稳定

武汉电视台科技之光-科技新闻    美国东部时间10月31日(北京时间11月1日)消息,美国劳伦斯-利弗莫尔国家实验室(LLNL)研究小组最新研究发现,人类之所以有适合于进化和生存的相对温和的气候,也许要归功于那些碳酸钙贝壳和骨骼的海上浮游生物。

  在10月31日某一报纸科学版面刊登的文章《碳酸盐沉积、气候稳定性与新元古代冰期》中,美国加州大学河边分校研究学者安迪-瑞葛威尔(Andy Ridgwell)和马丁-肯尼迪(Mart in Kennedy),与LLNL气候科学家肯-卡代拉(Ken Caldeira)共同提出,现代气候的稳定性之所以逐渐增强,部分原因在于生活在大海洋区(open ocean)中具有碳酸钙贝壳和骨骼的海上浮游生物的进化。他们推断,这些海生物帮助阻止地球在冰河时期变成严重的全球冰封。

  卡代拉说,到冰河时期的最晚期,温和的气候已经允许甚至是促进人类的进化了。如果没有这些海生物,冰面有可能持续生长直至覆盖全球,地球变成一个冰雪球,这样,我们的祖先也不可能存活下来。

  研究学者利用电脑模型来描述海洋、大气和陆地表面之间的关系,观察大气中的二氧化碳是如何发生变化,以致最终促成冰河的生长。他们发现,当冰河开始生长时,海洋从大气中大量吸收二氧化碳,使得地球表面温度变得越来越低,进而促成更成熟的冰河时期。当往海洋中添加入具有碳酸钙贝壳和骨骼的海上浮游生物时,海洋化学反应变得缓和,而冰河的生长再没有导致海洋从大气中吸收大量的二氧化碳。

  而在持续到5亿多年以前才结束的前寒武纪,大海洋区中还没有碳酸盐骨骼的海生物。另外,通过对前寒武纪地质末期的岩石的研究,发现由于冰河的推进生长,在赤道附近堆积了几千米厚的碎石片层。研究学者说,如果陆地被冰河延伸到赤道,那么地球表面大部分面积就被冰层所覆盖,地球就像一个巨大的雪球。

  在大约2亿年前,具有碳酸钙组织的海上浮游生物在阻止地球被冰封的过程中起了相当重要的作用。当这些生物体死亡后,它们的碳酸盐贝壳和骨骼沉积于海洋底部,有一些溶解了,有一些沉积起来。这些沉积物帮助控制海洋与大气中二氧化碳的化学反应。

  虽然海上浮游生物对于地球气候稳定性具有重要作用,然而在2003年9月25日出版《科学》杂志中,有一项相关研究发现,现代人无节制地向大气中排放矿物燃料燃烧后的二氧化碳,将严重威胁这些维持气候稳定性的海上浮游生物的生存。(新浪科技 编译/梦飞)

科学家提出全球变暖新观点

科学时报电子版     地球在5500万年前出现了一次全球气候的快速变暖。研究人员认为,这个被称为“古新世/始新世最大热量”的气候变暖事件是由海底喷发的甲烷造成的。通过分析保存在海洋生物壳体中不同的同位素比例,研究人员认为在高纬度地区,海表面的温度在1万年间升高了10摄氏度。但是,没有人能找到这一时期保存在热带的适合样品。

  美国加州大学圣克鲁斯分校的James Zachos 和同事在新出版的《自然》杂志上报告说,他们通过对热带海底的有机物样品进行分析,发现海水在古新世和始新世时期的温度升高了5摄氏度,研究结果与描述这一时期气候快速变暖的气候模型相吻合,从而印证了当时的全球变暖是由海底喷发的甲烷引发的观点。(王丹红,2003-11-07)

美科学家揭密:恐龙为何能够早期独霸地球

武汉电视台科技之光-科技新闻     中国日报网站消息:据美国媒体10月30日报导,日前,地理学家发现,大约2.75亿到1.75亿年前,地球上的氧气仅相当于现在海拔1.4万英尺处的氧气含量。古生物学家们根据这个结论,重新对恐龙的生理特征进行研究。他们发现,恐龙的呼吸系统“工作”效率特别高,这使得它们适应了当时的生存环境,在一段时间内,成为独霸地球的动物。华盛顿大学古生物学彼德·华德表示,在二叠纪和三叠纪之交,地球上曾发生强烈的火山运动,这造成了空气中氧气极其稀薄以及全球性温室效应,使得90%的动物无法适应当时恶劣的环境以至灭绝。在三叠纪与白垩纪之交,火山运动又一次大规模爆发,自然条件再次变得非常恶劣,当时50%的动物死于这场劫难。但是恐龙刚刚出世,地球上的氧气就很稀薄,空气中的氧气含量仅为11%,这使得恐龙在进化中锻炼了完善的呼吸系统,非常适应缺氧的环境,因而恐龙家族生存下来。

  今年早些时候,华德曾经将恐龙的骨骼化石和许多动物的骨骼进行对比,他发现,鸟类的骨骼与恐龙最为相近,他们的骨头上都有一些小孔。他还发现,这两种动物的呼吸系统极其相似,它们的肺都与体内一些壁很薄的空气囊相连,使呼吸的效率大大提高。华德说:“有些人曾经看见,有些鸟类飞过了珠穆朗玛峰。那里的海拔为3.1万英尺,空气极其稀薄,人在那里很容易缺氧死亡,但是那些鸟类不但没有死,反而飞得非常自如。这就是因为空气囊提高了它们的呼吸效率,而恐龙的呼吸系统和鸟类极其相似。”

  恐龙统治地球数亿年,6500万年前,恐龙突然灭绝。许多古生物专家认为,恐龙的灭绝与小行星或者流星撞击地球有关。(欧叶)