在全球的海溝中,古老的海洋地殼板塊正緩慢地向地幔俯沖,而新的板塊在大洋中脊上形成,巖漿則從分離的構(gòu)造板塊間涌出。不過,這一“發(fā)動機(jī)”有時并不穩(wěn)定。
在美國地球物理學(xué)會近日舉行的一次線上會議中,布朗大學(xué)地球物理學(xué)家Colleen Dalton提出,從1500萬年前的中新世晚期開始,洋殼產(chǎn)生量在1000萬年內(nèi)下降了1/3,速度很慢,這一緩慢速度一直持續(xù)至今。“這是一個全球現(xiàn)象?!?/p>
未參與相關(guān)研究的挪威奧斯陸大學(xué)地幔動力學(xué)家Clint Conrad說,在地球的16個洋脊中,有15個的地殼形成放緩或保持穩(wěn)定。
“它對氣候的影響可能是明顯的?!盋onrad說,“如果短時間內(nèi)大幅減緩板塊構(gòu)造運動,那么火山活動釋放的二氧化碳就會少很多?!?/p>
這種減緩與中新世晚期氣溫下降10℃相對應(yīng),當(dāng)時的冰原在中斷生長很長一段時間后開始在南極洲形成。
海底擴(kuò)張會被大洋底的磁區(qū)捕捉到。地球磁場每100萬年就會翻轉(zhuǎn),而這種逆轉(zhuǎn)會凍結(jié)在洋中脊形成的巖石中。
大西洋和印度洋的海脊擴(kuò)張緩慢,這意味著考察船只能以大約1000萬年的時間分辨率進(jìn)行測繪。不過,威斯康星大學(xué)地球物理學(xué)家Charles DeMets和俄羅斯圣彼得堡國立大學(xué)的Sergey Merkuryev,利用裝載了磁力儀的俄羅斯軍艦提供的數(shù)據(jù),將海洋盆地的分辨率提高到100萬年。
“事實證明,在很多我們不知道的地方,隱藏著令人驚訝的信號?!盌eMets說。
Dalton和同事則補充了太平洋的高分辨率記錄,為這幅圖片增添了新內(nèi)容——太平洋海底擴(kuò)張得更快、更復(fù)雜。
在全球視野下,這種減速立即變得明顯起來。DeMets說,減速出現(xiàn)了兩次:第一次在1300萬年前到1200萬年前的太平洋,第二次在700萬年前的大西洋和印度洋。
同時,研究小組發(fā)現(xiàn),大氣中二氧化碳的下降似乎可以解釋當(dāng)時全球變冷的原因。但Dalton說還有其他的解釋。例如,古代的火山巖從海洋中升起,在印度尼西亞這樣的地方形成了新的山峰,并開始吸收更多的二氧化碳。
加州大學(xué)伯克利分校古地理學(xué)家Nicholas Swanson-Hysell說,這兩種機(jī)制都可以解釋二氧化碳的下降,可哪一個更重要仍是謎題。
除了降低二氧化碳,地殼運動的減速還會改變地球表面的形狀。當(dāng)海底火山活動減少,大洋中脊就會變小,從而增加海洋容量——據(jù)Dalton計算,海平面會下降22米,露出大片新陸地。
當(dāng)火山停止活動后,地球自身釋放內(nèi)部熱量的效率會降低5%,損失約1.5太瓦的輸出能量,大約相當(dāng)于1500座核電站的發(fā)電量。這不會對大氣溫度造成太大的影響,但Dalton認(rèn)為,它讓人們對地球各個時代都有恒定熱量損失的假設(shè)產(chǎn)生了疑問。
在英國牛津大學(xué)地球物理學(xué)家Karin Sigloch看來,盡管有很多信息需要梳理,但很明顯,從相對較短的地質(zhì)時期來看,板塊構(gòu)造運動中沒有什么是恒定的?!白兓偸强梢灶A(yù)料到的?!卑鍓K斷裂、海底巖漿的突然噴發(fā)……所有變化都產(chǎn)生了巨大的氣候影響。
作者:文樂樂