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新的研究表明5600萬年前的火山活動釋放的甲烷比想象的要多

骨軟筋酥網2025-12-10 10:46:48【知識】0人已圍觀

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（神秘的地球uux.cn）據德國亥姆霍茲研究中心協會：大約5500萬年前，大西洋誕生了。在那之前，歐洲和美國是連在一起的。隨著大陸開始分離，它們之間的地殼破裂，釋放出大量的巖漿。這種裂谷火山作用導致了世界上幾個地方大火成巖省(LIPs)的形成。
其中一個這樣的唇形成于格陵蘭島和歐洲之間，現在位于海平面以下幾公里處。由德國基爾GEOMAR Helmholtz海洋研究中心的Christian Berndt和挪威奧斯陸大學的Sverre Planke領導的國際鉆探活動從LIP收集了大量樣本材料，現已對這些材料進行了評估。
在今天8月3日發表在《自然地球科學》雜志上的研究中，研究人員可以表明，熱液噴口在非常淺的深度甚至海平面以上是活躍的，這將使更多的溫室氣體進入大氣層，比以前想象的要多。
“在古新世-始新世界線，地球歷史上一些最強烈的火山爆發發生在超過一百萬年的時間里，”克里斯蒂安·伯恩特說。根據目前的知識，這種火山活動使全球氣候變暖了至少5攝氏度，并導致了大規模滅絕——這是我們這個時代之前最后一次劇烈的全球變暖，被稱為古新世-始新世極熱時期(PETM)。地質學家還無法解釋原因，因為大多數現代火山爆發通過向平流層釋放氣溶膠來導致降溫。
對南非卡魯大火成巖省的進一步研究揭示了大量與侵入沉積盆地的巖漿有關的熱液噴口。這一發現以及其他發現導致了一種假設，即大量的溫室氣體二氧化碳和甲烷可能是通過熱液噴發進入大氣的。
新的研究表明5600萬年前的火山活動釋放的甲烷比想象的要多

顯示五個鉆孔位置的Modgunn噴口的高分辨率三維地震圖像。注意形成頂部排氣孔反射的不整合，表明排氣孔充填后不久的淺水深度。不整合形成后，頂部通風口和底部通風口層位之間的通風口填充物上的超覆關系記錄了隆起。黑線表示IODP探險隊396鉆孔穿透的間隔。鉆孔上的彩色標記指示地層頂部:橙色，早始新世頂部；洋紅色，頂部通風口；暗黃色，頂部古新世；淺黃色，接近通風管道極限。地震數據進行了深度轉換，1600m s–1對應于鉆孔中測得的平均P波速度。學分:uux.cn/自然地球科學(2023)。DOI: 10.1038/s41561-023-01246-8
“當我們的挪威同事Henrik Svensen和Sverre Planke在2004年發表他們的結果時，我們很想立即出發，通過鉆探北大西洋周圍的古老噴口系統來測試這一假設，”Christian Berndt說。但是沒那么容易。“我們的提議受到了綜合海洋鉆井計劃(IODP)的歡迎，但它從未被列入計劃，因為它需要隔水管鉆井，而當時我們還沒有這項技術。”
隨著研究的進展，發現了無隔水管鉆井可及的熱液噴口系統。因此，鉆探提案被重新提交，考察最終于2021年秋季開始——在第一份提案提交17年后。
來自12個國家的大約30名科學家乘坐科學鉆探船" JOIDES Resolution "號，參加了前往挪威海岸外的沃林高原的IODP(現為國際海洋探索計劃)研究航行20個鉆孔中有5個是直接鉆入數千個熱液噴口中的一個。科學家可以像閱讀地球歷史日記一樣閱讀獲得的核心。結果令人信服。
作者表明，該噴口在古新世-始新世極熱時期之前是活躍的，由此產生的火山口在非常短的時間內被填滿，就像全球變暖開始一樣。出乎意料的是，他們的數據還顯示，這個噴口活躍在水深不到100米的淺水區。這對氣候的潛在影響具有深遠的后果。
Berndt指出，“今天，從活躍的深海熱液噴口進入水柱的大部分甲烷很快轉化為二氧化碳，這是一種威力小得多的溫室氣體。由于我們研究的噴口位于裂谷的中部，那里的水深應該是最大的，我們假設其他噴口也在淺水中，甚至高于海平面，這將允許更多的溫室氣體進入大氣層。”
就今天的氣候變暖而言，從地核中可以得出一些有趣的結論。一方面，他們沒有證實當時的全球變暖是由天然氣水合物的溶解引起的——這是近年來討論得很多的一種危險。另一方面，它們表明氣候再次變冷需要幾千年的時間。因此，地球系統能夠自我調節，但不是在與今天的氣候危機相關的時間尺度上。

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