找到了！地球4.85亿年气候巨变的“导演”竟是它

丽人至上再

近日，台风“康妮”“银杏”肆虐我国东南沿海地区，气温骤降、暴雨倾泻、狂风呼啸，让南方正在享受温和气候的人们，瞬间进入了另一个气候环境。极端天气的频繁发生让人们不禁要问，气候如此大幅起伏，会给我们带来怎样的影响？历史上的地球气候也是如此跌宕起伏、变幻莫测吗？
历史上气候变化剧烈是常态
冷热交替和气温波动是气候变化最基本的特征。在地球46亿年的历史中，气候始终处于变化之中。
那么，地球历史上的气候温度变幅究竟是怎样一种状态，科学家曾基于计算机模拟，界定显生宙期间（看得见生物的年代）温度重建的范围约为14℃至26℃。近期，美国史密森学会和亚利桑那大学科学家在国际期刊《科学》发表了一项重要研究成果，再次深化了前人的研究结论。
此项研究将地质记录的数据与气候模型相结合，展示了从距今4.85亿年前到2024年的温度波动的详细时间线，为我们理解远古气候提供数据支撑。在这张最新的气候温度曲线表中，地球这段历史期间的平均温度在最低点时降至约11℃，而在最热点时则飙升至约36℃，说明地球在显生宙期间的温度变化远比我们之前认识的要剧烈得多。
二氧化碳是气候变化的关键因素
显生宙是气候剧烈变化的时期，也是生物多样性快速发展的时期，奥陶纪无脊椎动物大发展、志留-泥盆纪生物登陆浪潮、石炭-二叠纪两栖动物兴盛、中生代爬行动物和新生代哺乳动物的海陆空全面大发展，无不在此期间呈现了一幕幕壮阔的进化浪潮。同时，在显生宙时期还上演了生物大辐射和生物大灭绝。这些重要的进化事件都与气候剧烈波动有着密切关联。
这项新研究显示了显生宙期间气候冷热的反复交替和气温幅度的显著震荡，也进一步说明二者是生物进化的强大驱动力。纵观地球历史，多细胞生物生命史的大部分时间都处在比现在要温暖得多的气候时期。
研究团队通过对多种不同来源、类型的数据进行整合和分析，生成了地质时期更准确和可靠的气象数据，即“数据同化”模型。从研究结果来看，二氧化碳是整个地质时期全球温度变化的主要控制因素：当二氧化碳含量低时，温度就低；当二氧化碳含量高时，温度就会变高。
当前地球升温速度超过以往
研究结果也显示了地球的气候变化与二氧化碳的含量在数亿年的时间尺度上保持了相对一致性，这为揭示地球的历史变迁，以及当前的气候变化提供了至关重要的历史背景。目前地球的地表平均温度为15℃，比显生宙期间的大多数时期都要低。
然而，由于人类活动导致的温室气体排放，地球正在迅速变暖。相比工业化前时期，当前全球平均地表气温已上升1.09℃，温室气体浓度也处历史最高。这种变化速度甚至超过了显生宙时期最快的升温事件。
近期，中国科学院院士秦大河在研究报告中也提到，相比气候平均状态，极地区域的升温更加显著，达到2℃至3℃。这种快速的气候变化对世界各地的物种和全球的生态系统构成了威胁，更加剧了海平面的急剧上升。对于地球如此的升温状况，我们要高度关注和密切观察。
显然，追溯地球气候史的深远轨迹，让我们更全面地理解地球长期气候变化，更准确地把握地球生物对温室效应的反应，从过去窥见未来，优化人类对未来气候变化的预测。
（作者冯伟民系中国科学院南京地质古生物研究所研究员、南京古生物博物馆名誉馆长）