铂是古代火山相关气候变化的关键

超级火山是自然界中最致命的现象之一，当它们爆发时，它们可以改变整个地球的气候。

为了了解未来灾难性的火山事件将如何改变我们的生活，辛辛那提大学的科学家们深入挖掘过去，寻找与火山相关的气候变化的新证据。

这项研究的结果发表在7月号的科学报告中，题为“在西半球沉积物中发生的3次晚全新世高强度火山事件的正铂异常”。

“我们将铂颗粒看作是火山灰传播程度的一个指标，”Kenneth Tankersley说，他是加州大学的人类学和地质学副教授，也是该研究的主要作者。

“含铂沉积物的年代使我们跨学科的人类学家、地质学家、地理学家和生物学家团队能够直接查明西半球八个不同考古遗址的气候变化，从小冰河期和中世纪气候变暖开始，到三个主要的灾难性火山。”最近的一次是在18世纪。

为什么这个很重要?Tankersley和研究人员希望这样的研究能够帮助世界更好地为下一次大爆发做准备。正如他所说，“这不是‘如果’这些灾难性的火山事件会卷土重来，而是‘何时’。”

“你能想象没有夏天的一年甚至十年吗?”“在过去的一万年里，这种情况一直持续着。”

例如，Tankersley解释说Eldgja的爆发(CE 934)在大气中产生了如此多的尘埃，它过滤了足够的阳光和热量，在接下来的几年里显著降低了全球温度。随之而来的是严冬导致饥荒、流行病和许多人死亡。900多年后的19世纪末，太平洋喀拉喀托岛上的一场火山爆发使辛辛那提经历了一个极其寒冷的冬天和一个非常凉爽的夏天。

并不是所有的火山爆发都会导致颗粒的全球分布，例如最近夏威夷的基拉韦厄火山。然而，Tankersley指出，在有规律的气候周期之外的气候条件的重大变化与本研究中探索的高震级的火山事件之间有着明确的联系。

铂价值

这次调查的关键人物是白金。根据研究人员的说法，这种稀有的元素不会自然地出现在地球表面。相反，它发生在宇宙撞击之后，如流星、小行星或彗星碎片撞击地球。

或者，在这种情况下，当火山灰与炽热的熔岩喷泉和牛皮形状的熔岩炸弹一起喷出时，铂就会被发现。由此产生的火山灰云中含有铂，这是大型火山喷发影响深远的证据。

这项研究观察了俄亥俄州山谷、美国西南部、加勒比海和危地马拉玛雅低地的八个西半球考古遗址的沉积物样本。

跨学科的研究人员来自加州大学的校园和Kongju国立大学能够成功连接激进的气候变化模式从这些网站的一个或多个三个高级火山事件包括Eldgja火山(公元934年)和冰岛拉基火山(公元1783年)和Kuwae火山岛上的瓦努阿图东部海岸的非洲(公元1452)。

这三次灾难性的火山爆发都发生在最近1000年或全新世晚期——我们目前生活的地质时期。

约会沉积物

在加州大学的研究团队中，有一年级的人类学研究生Dominique Sparks-Stokes，他从俄亥俄山谷的两个地点提取了深层沉积物样本，并确定了放射性碳年代测定的植物学遗迹。

在从深核样本中分离出碳化植物后，Sparks-Stokes和研究人员能够计算出碳原子的数量——Tankersley说，这一过程有助于地质学家精确地确定碳原子在核中的位置。

在实验室里，Sparks-Stokes在装满沙色尘埃和雪花的托盘上工作。“看到那些在尘土中闪闪发光的小颗粒了吗?”大部分闪亮的材料是保存在烤陶器中的火山尘埃中的石英、长石和云母。

“我们有完美的条件，在这些口袋和保护的环境中，风几乎不受侵蚀，”Sparks-Stokes补充说，他指的是蛇丘的天坑和俄亥俄州山谷地区的Wynema遗址。

“我们确定了含有铂的沉积物的年代，并将它们与西半球同一时期的火山活动进行了比较，并将其与那些火山活动导致的当时不稳定的气候变化模式联系起来。”

在古代火山灰中识别铂颗粒是第一步。接下来是用地质年代学确定沉积物的年代，这也是加州大学地质学家路易斯·欧文(Lewis Owen)的研究方向。

“除了放射性碳年代测定之外，欧文还在一套被称为计时年代测定的科学技术中加入了他的光学发光专长，”Tankersley说。“我们将这些发现与我们在类型学和时间上的独特的人工制品进行了比较，这使我们能够确定从那些时代就已经知道的火山事件。”

在岩石和“热”地方之间

一般的火山喷出数百万立方英尺的火山灰和碎片，覆盖整个国家。但是正如Tankersley指出的，超级火山可以摧毁整个大陆，地球上一半的超级火山都发生在北美。

最近的一次大爆发创造了一个小冰期，导致了剧烈的气候变化。唐克斯利补充说，另一个灾难性事件的最大影响将在爆炸后的几个月出现，因为这些事件最致命的结果与其说是落在地上的火山灰，还不如说是留在空气中的气体。

研究小组成员、加州大学地质学名誉教授沃伦·赫夫解释说:“火山爆发会将物质吹入平流层。”爆炸释放出二氧化硫气体，将其转化为硫酸气溶胶液滴，然后通过气流穿越地球大气层。

“超过两亿吨的二氧化硫，被平流层的风吹到空气中，在世界范围内传播开来，就会形成一层遮蔽地球的面纱，遮住大部分的阳光。”当阴凉使太阳的热量长时间变暗时，地球就会冷却下来。

火山学家目前在怀俄明州西北部的黄石国家公园3400平方英里的受保护荒野中发现了一座活跃的超级火山。它在210万年到83万年前发生了几次爆炸。

Tankersley补充说:“全新世晚期，从年代久远、层次分明的地点采集的铂含量，为更有力地科学评估未来大规模火山爆发对气候变化和社会的影响提供了机会。”