有一次地球碳排放多了,然後下了幾百萬年的暴雨_風聞
把科学带回家-把科学带回家官方账号-专注于孩子的科普教育2019-03-06 15:14
碳排放多了,就多了吧,地球熱一點,不是會促進人體血液循環嘛?
這是許多對氣候變化感覺無所謂的人的看法。碳排放多了真的無所謂嗎?我們來看看地球歷史上,一起由碳排放引起的長達百萬年的雨季吧。(雖然對於46億年曆史的地球來説,幾百萬年真的是毛毛雨啦。)
2.5億年前,三疊紀剛剛開始。二疊紀-三疊紀滅絕(70%的陸生脊椎動物,以及96%的海洋生物滅絕)剛剛結束。在這個大地剛剛連成一體,還叫做盤古大陸(Pangea)的年代,大地上的生物看起來有不少好日子可過呢。

盤古大陸時期的世界地圖,中國在地圖右上角
@National Geographic
不過,沒過多久,在2.34億年前,事情突然發生了變化。
突然,地球上下起了暴雨,這一下,就是幾百萬年。海水温温的,就和5星級酒店的按摩浴缸的水温一樣。火山噴出了大量的二氧化碳,把地球捂得熱哄哄的。
接下來,整個地球進入了三温暖桑拿房模式。不少早期的陸地爬行動物和海洋動物直接被刷掉線,從此再也沒有上線。
這,就是傳説中的卡尼期洪積事件(Carnian Pluvial Episode)。
不過,這次巨型三温暖事件,也刷出了一類全新的生物——恐龍。

所以,科學家們是怎麼知道這件事的呢?
是這樣的,雖然三疊紀之前的二疊紀很潮,但三疊紀初期,以及卡尼期洪積事件之後還是非常炎熱和乾旱的。
三疊紀乾旱的主要原因是,大陸在那個時候連成了一體,寬廣的盤古大陸使水汽很難從大陸的外邊飄到裏邊。盤古大陸本身也較為平坦,沒有高山攔截水汽製造雨水。那是江浙滬包雨區可望而不可及的時代。
乾旱留下的特徵,就是紅色的砂岩。
來自三疊紀初期的岩石通常是紅色的砂岩,裏面並沒有二疊紀特有的泥煤(植物死後堆積在沼澤裏,後來慢慢變成了煤炭)。
這時候的確已經出現了一些早期的恐龍,但還沒有出現哺乳動物。
那時候盤古大陸上的生物吧,差不多長這樣。
(⚆.̮⚆)!!

鳥鱷(Ornithosuchus)
@Wikipedia
(⚆.̮⚆)!!!!

喙頭龍(Rhynchosaur)
(⚆.̮⚆)!!!!!!

二齒獸(Dicynodont)
@Wikipedia
還有因為分佈很廣而啓發了板塊理論的水龍獸(Lystrosaurus)。

水龍獸
@National Geographic

但是但是,很快就出現了持續幾百萬年的暴雨天氣。
暴雨的證據吧,主要來自全球各地的動植物化石和岩石,以及同位素(如碳和氧)的奇怪變化。
20世紀90年代初,英國地質學家 Alastair Ruffell 和 Michael J Simms 發現,紅色三疊紀岩石草莓千層華夫餅(誤)裏,有一層不一樣的化石夾心,裏面有河牀和沉積物啊,淤泥啊,還有泥煤的痕跡。
更奇怪的是,除了南極等少數地方,不管是在歐洲、北美洲、中東地區、日本,還是喜馬拉雅山脈,都可以找到這樣一段濕噠噠的時期。奧地利發現了一些煤礦牀,意大利發現陸地上的紅黏土(red clay)被沖刷到了海洋裏變成了化石,中國則發現了巨大的古代河流。
而且最重要的是,根據放射性碳定年法的測量結果,這段濕漉漉的時期大都出現在2.32-2.34億年間,而且持續了至少1百萬年。
emmm,真相只有一個,這種氣候變化是全球性的。
那麼,當時到底有多濕漉漉呢?
從温度和雨水強度來看,體感上有點像下開水的巨型颱風天。雨大到…連植物都哭了,流出了濃稠的液體——樹脂。
德國哥廷根大學(University of Göttingen)大學的植物學家 Leyla Seyfullah 發現,由於暴雨對植物造成的壓力,當時的許多植物,如針葉植物產生了樹脂,因為植物在環境壓力山大的情況下就會流出樹脂來自我保護。因此,那個年代突然出現了許多琥珀化石。

所以,這場怪雨天氣是誰帶來的呢?
在2.35億年前,在現在美國的阿拉斯加和加拿大不列顛哥倫比亞省附近的一塊叫做蘭格利亞(Wrangellia Large Igneous Province)的地方發生了火山爆發,史稱蘭格利亞火山爆發(wrangellian eruption)。
蘭格利亞(Wrangellia Large Igneous Province)是地圖左邊的洋底高原。
蘭格利亞這個火山煤氣灶大概開了5百萬年(手動狗頭),向大氣釋放了大量二氧化碳。通過對化石牙齒的氧同位素分析,科學家們發現,當時全球氣温上升了4-7攝氏度。高温使得更多的地表水蒸發,還讓大氣水循環加速,雨水天氣變得更加頻繁。
總之呢,火山噴了一段時間以後,肚皮很乾很平的盤古大陸不但從限定流量變成大陸內漫遊不限流量,而且還免費升級到了包年套餐,百萬年的那種。
等到2.3億年前蘭格利亞火山平靜下來的時候,二氧化碳的濃度也逐漸趨於平衡,地球又回到了之前幹夫夫的狀態,岩石又變成馬卡龍色的砂岩了。

當然了,時勢造英雄,大雨造恐龍。這場幾百萬年的雨帶來了大量恐龍。
在卡尼期洪積事件初期的岩石裏,恐龍化石佔所有陸地脊椎動物的5%,但是到了雨快下完的時候,它們的比例就飆升到了90%。
另外,在這場幾百萬年的雨之前,恐龍的祖先蜷縮在盤古大陸最南端。但是下完這場無差別魔法攻擊之雨之後,它們卻刷屏佔領了全世界,而原本世界的主人,比如盤古大陸上常見的喙頭龍和二齒獸卻滅絕了。
你想象一下,現在全世界90%的兩腳獸都是人類,皮卡丘只佔5%是吧。你再眨個眼,這些人都變成了皮卡丘,差不多就是這種感受。

雖然大雨對恐龍來説是件好事兒,但是其他動物卻遭殃了。
二氧化碳的大量釋放不僅造成了暴雨傾盆的氣候,還造成了海洋酸化+海水温度升高,海洋變成了真•酸湯海底撈模式,因為沒人吃海鮮們全都浪費了。

2012年,發表在《科學》(Science)上的一項研究指出,當時赤道附近海面温度高達40攝氏度,而目前赤道附近海洋表面温度的均值在25-30攝氏度之間。
整體看,當時海洋温度從21攝氏度上升到了36攝氏度,而這種涮火鍋模式持續了近1百萬年。
對於原始的植物(進行C3光合作用的植物)來説,超過35攝氏度它們就很難進行光合作用。
高温導致海水含氧量極低。大部分海洋動物無法在35攝氏度以上的海水中生存,尤其是對於那些耗氧量很高的頭足綱動物(烏賊啊,章魚啊這些)。
再加上雨水把大量的硅質碎屑岩(siliciclastic influx)沖刷到了海洋裏,特提斯洋(盤古大陸時期的海洋)中的珊瑚礁大量嗝屁。
珊瑚礁木有了,生活在高温缺氧的海底老湯裏的海百合、帶殼章魚、海龍(Thalattosaurs)等大量海鮮被地球管理員封號,只留在了地球日誌文件——化石中。
海龍
@wikipedia
emmm,這不僅讓人陷入了思考,等我們人類排放了足夠多的二氧化碳以後,地球的新主人會是誰呢?
如果可以,我希望把王位傳給小龍蝦,讓外星人知道,地球統治者至少還是很好吃很難剝嘚!٩(๑•ㅅ•๑)و

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