自然科普:2300万年前“木乃伊叶片”可以洞见未来地球气候变迁
来源:新浪科技
发布时间:2021-04-13
浏览次数:1807

  据国外媒体报道,科学家对2300万年前远古森林残留的植物化石进行研究,结果显示一些植物可能伴随着二氧化碳指数上升而快速生长。科学家从新西兰南部的一处远古湖泊中找到保存非常完好的叶片化石,并且首次将叶片所在的2300万年前高温气候与大气高浓度二氧化碳联系在了一起。

  研究小组列举一些远古植物能更有效地利用二氧化碳进行光合作用——利用太阳光为植物产生食物的生物过程,这项发现可能为揭晓植物动态变化提供重要线索,当前大气二氧化碳指数逐年上升,现在已经接近远古时期指数。

  当前植物吸收二氧化碳数量远超出预期,是否多种植数百万棵树木能真实阻止气候变化?我们从远古树叶化石中可学到什么?

  目前研究小组对新西兰一处已干涸的湖泊底处钻探100米深,该干涸湖泊处于一座死火山坑,火山坑直径大约1.6公里。钻探100米处发现的生物物质已变成化石,其中包括:植物、藻类、甲虫、苍蝇、真菌和其他生物残骸,这些生物的历史可追溯至中新世早期的一处气候温暖时期,当时全球平均气温比现在高3-7摄氏度,两极冰层大部分都已消失。

  科学家对这一时期二氧化碳指数仍有争议,这也是该研究倍受关注的原因之一,令人惊奇的是,这些叶片基本上都已木乃伊化,所以能获得该叶片的原始化学成分,在显微镜下可以看到叶片所有细微特征。这些远古叶片之所以保存如此完美,以至于可看到细微的纹理和小孔——这些小孔可使叶片在光合作用过程中吸入空气并释放水分,这一过程可显微镜下观察。

  科学家分析了叶片化石的不同碳化学形式,或者碳同位素,它们存在于不同沉积层的6种树木叶片中。这将有助于预测远古时期大气碳含量,研究人员的结论是当时大气二氧化碳含量大约0.045%,之前得出的结论显示远古大气二氧化碳含量大约0.03%,比最新结论的数值更低。

  大气二氧化碳含量0.045%与前工业时代的相应数值相似,不足于解释中新世早期较高的温度。受人类活动影响和车辆尾气排放等因素,当前大气二氧化碳含量大约0.0415%。预计未来几十年,大气二氧化碳含量将达到0.045%左右,这与2300万年前新西兰森林大气中的二氧化碳浓度相近。

  同时,研究人员还分析叶片小孔的几何形状和其他结构特征,并与现代叶片进行了比较,他们发现远古叶片通过气孔吸收碳的效率异常高,而且该方式不会蒸发太多水分,这对所有植物而言是一个关键性挑战。

  这可使树木生长在森林边缘干燥地区,研究人员称,这种树木高效率碳吸收现象可能普遍存在于北半球温带森林地区,那里是地球上更多陆地所在地。

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