全球变暖:过去令人担忧的教训

全球变暖:过去令人担忧的教训

五千六百万年前，地球经历了一次特殊的全球变暖。在地质尺度上，在很短的时间内，在1万到2万年间，平均气温上升了5到8度，直到几十万年后才恢复到原来的水平。根据沉积物的分析从比利牛斯山脉的南坡,日内瓦大学的研究人员(UNIGE)测量的影响变暖河洪水和周围景观:洪水的振幅增加了八倍,有时甚至14倍——和植被景观可能已经被干旱卵石平原。他们令人不安的结论将在科学报告中被发现，表明全球变暖的后果可能比目前的气候模型所预测的要严重得多。

“我们依赖的方法来分析这个全球变暖是直接受细胞信号系统生物学的启发,那里的研究人员分析细胞外界刺激的反应和随后的信号传输,”解释Sebastien Castelltort UNIGE地球科学学院的教授的科学,研究的领导者,与洛桑大学的研究人员合作,乌特勒支,西方华盛顿和奥斯汀。“我们感兴趣的是一个系统，在这种情况下，通过河流的行为的水文循环，如何对外部信号作出反应，这里是全球变暖。”这个项目聚焦于一个科学家们都知道的极端气候案例:发生在5600万年前的古新世和始新世之间的5到8度变暖，也被称为PETM(古新世-始新世热最大值)。这个项目由瑞士国家科学基金会(SNSF)资助。

极地纬度的棕榈树

早在1970年代,科学家们观察到的异常比率稳定碳同位素(δ13C),由于轻同位素的相对比例增加(12 c)较重同位素(13 c),反映了碳循环的中断,在海洋和大陆,与全球变暖及其相关的后果。棕榈树在极地地区繁盛，一些海洋浮游生物，如通常只在热带水域生存的甲藻，突然遍布全球。地质学家把这种观测方法称为真正的“古温度”，在这种情况下，地表水温的上升在某些地方达到了近36度，这对许多生物来说是致命的温度。尽可能引用的一些现象是导致全球变暖,从强烈的火山活动在一些地区在这一时期,全球甲烷水合物的不稳定,这些甲烷“冰块”,只有在一定的压力和温度条件下保持稳定,并通过脱气会释放温室气体。

但尽管这一事件已为人所知，其原因也已被广泛探讨，但其后果如何呢?这个问题很重要，因为它与当前的全球变暖有着明显的相似之处。我们可以从这次事件中吸取教训，甚至更多，因为我们目前看到的气温上升似乎要快得多。

鹅卵石揭示了河流的历史

西班牙比利牛斯山提供的沉积物可以让我们观察古河道并确定其大小。作为陈晨论文项目的一部分，陈晨是北师大自然科学学院地球科学系的一名博士生，在这一领域中测量了数千块古河道卵石。由于卵石的大小与河流的坡度有直接关系，研究人员可以一步一步地计算卵石的流速和流量。因此，他们揭示了这些河流的全部历史，以及影响它们的壮观变化。

5600万年前，比利牛斯山脉开始形成，山麓丘陵在泛滥平原上被孤立的小沟渠穿过，它们在那里沉积了非常肥沃的冲积物，促进了植物的发展，而植物的根可以固定土壤。这些小河流离开比利牛斯山麓，向西流入大西洋，当时大西洋只有30公里远。

风景完全变了

随着全球变暖，情况完全改变了。形成河道的洪水平均每2到3年发生一次，我们已经能够测量出它的流量，当气候变冷时，它的流量比以前增加了14倍。在PETM时期，河流不断地改变流向，它们不再通过切割河床来适应增加的流量，而是有时急剧地变宽，在最极端的情况下，从15米宽到160米宽。冲积物并没有被困在洪泛区，而是直接流向海洋，植被似乎消失了。这片土地变成了干旱广阔的砾石平原，被短暂的河流和湍急的河流穿过。

风险比预期大得多

科学家们仍然不知道降水模式是如何变化的，但他们知道，气候变暖导致了更强烈的洪水和更高的季节性，夏季明显变暖。更高的蒸发量导致了洪水规模的意外增加。气温上升一度意味着大气中保持水分的能力增加7%，这个比率通常用于评估降水的增加。“但我们的研究表明，有阈值，非线性进化超过这个比例。洪水规模的比例为14，我们面临着我们无法理解的影响，这种影响可能可以用局部因素来解释，也可以用尚未纳入当前气候模型的全球因素来解释。我们的研究证明，与全球变暖相关的风险可能比我们通常认为的要大得多。