密西西比泥浆揭示南极洲远古扩张的秘密

魏洋1

美国海湾沿岸平原和苔藓丛林核心(MGC)的位置。a)晚始新世北美的气候和水文环境。墨西哥湾海岸平原、古密西西比流域盆地和始新世-渐新世海平面后退的可能沉积物来源。b)密西西比海湾沉积环境中MGC的现代位置41。还显示了选定的地点(St. Stephens Quarry、#1 Wayne Core、#1 Young Core)。鸣谢:自然通讯(2023)。DOI: 10.1038/s41467-023-39806-6

（）据伯明翰大学：在密西西比州钻探的泥芯中发现了南极洲主要冰盖形成的线索，为一次重大气候冷却事件提供了重要的教训，这一事件有时被称为Grande Coupure或great cut。

在《自然通讯》上发表的一篇新论文中，由伯明翰大学领导的一个国际科学家小组研究了从密西西比州杰克逊附近钻取的岩心材料。

在岩芯层中发现的物质表明，由于南极冰盖形成时海平面下降了约40米，沿海环境中的植物遗骸向大气中转移了大量的碳。

而这些冰盖的最初形成，以及过去3400万年的现代寒冷气候的开始，是由于长期埋藏，或沉积物中碳的封存；研究小组发现，海平面下降导致气候变冷停止了30万年。

海平面下降使沿海地区及其松软的沉积物受到雨水和河流的强烈侵蚀。有机碳，如植物材料，曾经被束缚在这些沉积物和环境中——想想今天的热带红树林沼泽——然后暴露在空气中的氧气中，可供细菌食用，并转化为二氧化碳，释放到大气中。

伯明翰大学的汤姆·邓克利·琼斯博士是该论文的高级作者，他说:“我们从密西西比泥中挖掘出的信息回答了一个关键问题，即南极冰是如何大规模扩展到大陆范围的。”

“始新世-渐新世的转变可能是地球上最大的气候变冷事件，对地球历史产生了重大影响。随着海平面在这一转变过程中下降，我们可以观察到大气降温是如何暂时停止的，大量二氧化碳被封存在密西西比河流域周围的沿海地区。”

“这解决了关于转变时间表的一个难题，并表明这一事件的开始和南极冰盖的形成在大约30万年前就开始了。一旦有机碳的刹车用完，跃迁就自由了，继续向过去3400万年的较冷状态移动。”

研究小组研究了覆盖约137米深度的海洋粘土样本，并将这些样本与该事件的其他关键记录进行了比较，特别是来自太平洋中部的记录。该团队能够使用新样本的数据来填补地质记录中的空白，显示沉积在该地区的沉积物如何随时间变化，并为标志着冰盖形成的海平面下降提供更精确的时间。

伯明翰大学的Kirsty Edgar博士说:“我们的论文为我们提供了一个有价值的新线索，关于地球气候如何经历戏剧性的变化，以及这种变化如何与生物圈和碳循环密切相关。”

“了解这些过去的事件让我们对地球气候和生态的美丽和复杂有了更清晰的了解。”