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Scientists discover ancient seawater preserved from the last Ice Age

2万年前,在冰河时代的鼎盛时期,地球看起来非常不同。因为水被锁在几百英尺厚的冰川里,这些冰川一直延伸到芝加哥和纽约,所以海洋更小,海岸线向外延伸了几百英里,剩下的水更咸更冷。

芝加哥大学(University of Chicago)的一名科学家领导的一项研究最近宣布,发现了该海域的首个直接残留物:印度洋中部岩层中埋藏的可追溯到冰河时代的海水。

芝加哥大学地球物理学助理教授克拉拉·布拉特勒(Clara Blattler)使用同位素地球化学研究地球历史。“但从所有迹象来看,很明显,我们现在拥有这片有2万年历史的海洋的一部分。”

布拉特勒和他的团队在历时数月的科学任务中发现了石灰岩矿床,这些石灰岩矿床形成了马尔代夫,这是印度洋中部的一组小岛。这艘名为“JOIDES Resolution”的船是专门为海洋科学而建造的,它配备了一台钻机,可以从海底下三英里的深处提取一英里多长的岩芯。然后科学家们要么把水抽干,要么用液压机把水从沉积物中挤出来。

科学家们实际上是在研究这些岩石,以确定该地区的沉积物是如何形成的,该地区受每年的亚洲季风周期的影响。但是当他们把水提取出来时,他们注意到他们的初步测试结果是咸的——比正常海水咸得多。布拉特勒说:“这是我们手上有不寻常东西的第一个迹象。”

科学家们把小瓶水带回实验室,对构成海水的化学元素和同位素进行了一系列严格的测试。他们所有的数据都指向同一件事:水不是来自今天的海洋,而是上个时代的最后残余,它们在岩石中缓慢移动。

科学家们对重建最后一个冰河时代很感兴趣,因为驱动它的环流、气候和天气的模式与今天大不相同,而了解这些模式可以帮助我们了解未来地球的气候将如何反应。“你建立的任何气候模型都必须能够准确预测过去,”布拉特勒说。

例如,她说,海洋环流是气候变化的一个主要因素,科学家们对冰河时代的海洋环流有很多疑问。布拉特勒说:“由于如此多的淡水被拉入冰川,海洋的盐度会显著升高,这是我们所看到的。”“我们在马尔代夫发现的海水的特性表明,南大洋的盐度对环流的推动作用可能比现在更重要。

“这是一种很好的联系,”她说,“因为被广泛认为是古海洋学之父的塞萨尔·埃米利亚尼(Cesare Emiliani)于1955年在芝加哥大学(University of Chicago)就这一课题撰写了开创性的论文。”

布拉特勒说,他们从水中得到的读数与基于其他证据的预测相符,这是一个很好的证实。这一发现也可能为寻找其他类似的古水域提供了线索。

论文的其他合著者分别来自普林斯顿大学迈阿密大学

引文:“在马尔代夫碳酸盐岩建筑物的地下保存着平流冰川海水。布拉特勒等人,《地球与宇宙学报》,2019年5月9日。https://doi.org/10.1016/j.gca.2019.04.030

资助:国际海洋钻探项目(日本文部科学省国家科学基金、日本文部科学技术省国家科学基金、欧洲海洋研究钻探联合会)、西蒙斯基金会。

新闻英文原版地址:https://news.uchicago.edu/story/scientists-discover-ancient-seawater-preserved-last-ice-age