350万年前贝壳化石帮助建立长期古气候记录

风景如画的化石点

研究者们使用了一些Pisidium属的贝壳化石

加州大学洛杉矶分校（UCLA）的地球科学家们从350万年前的贝壳化石中找到了灵感，这种软体动物化石能帮助他们建立长期的古气候记录，并有助研究大气二氧化碳水平对地球未来的长期影响。

研究者们使用了两个新颖的手段来确定贝壳形成时当地的温度状况，发现在上新世早期（3.5-4百万年前），北极夏季的温度在比现在高了18-28℃，这些贝壳形成于北极圈腹地，在它们生活的时代，可能北极冰盖在夏天是完全融化的。

“来自上新世早期的数据会告诉我们，当大气二氧化碳水平和现在相当，即400ppm,并且持续几千年后，对地球会有什么影响，”芝加哥分校的助理教授A.Tripati说。“研究结果支持了之前气候模型得出的结论，如果大气二氧化碳水平居高不下，那么在50-100年内，北极夏季的冰盖将全部融化，对全球气候造成深远影响。”该成果将发表在《地球与行星科学通讯》（Earth andPlanetary Science Letters）杂志上。

“联合国政府间气候变化专门委员会认为，上新世早期是研究21世纪气候变化的重要地史资料，气候模型专家们期待用上新世早期数据来检验模型预报气候变化的准确性。”Tripati说。

极地正在经历前所未有的暖化，特别是北极。当地球气候发生变化时，极地也最为敏感，就像旧时矿工们带下井的金丝雀一样，能首先感觉到逼近的危险。极地的冰原和海冰能反射太阳能以降低地球温度，因此对气候波动反应强烈。北极温度升高不仅会使冰原融化，还会暴露出冰原下面的冻土、苔原，使得吸收阳光的面积进一步增大，带来恶性循环。

此次的化石材料是采集自北极腹地，加拿大北部爱斯米尔岛上的贝壳和植物，当地有多种珍贵的动植物化石，全多亏厚冰层覆盖着泥炭，使它们保持完整。

探究气候变化时，常规的方法是采集南北极的冰芯样品。“冰芯是远古气候变化的宝贵存档，它能让我们直接看到两极是怎样应对过去的温室效应的，”Tripati说。“然而，冰芯记录只能提供过去80万年内的信息，那时的二氧化碳水平只有280-300ppm。想要研究地球早期的气候历史，还得靠其它材料。”

测量多种植物和软体动物化石组合中的氧同位素含量，我们就能推断它们生活时的气候和温度。虽然这种方法能重建数百万年的气候记录，填补了冰芯的空白，但寻找既有植物，又有同时期软体动物的化石点，是件不易的事。

另外，Tripati和她的同事还开发了一种新方法，只用贝壳化石中的碳酸钙来推测当时的温度，测量其中碳和氧稀有同位素的含量，不需要采集多种动植物化石，就能完成测定。

这两种十分新颖的方法和其它传统方法，都能对一化石点当时的平均温度作出同样的评测，因而可信度很高，将来有望在多个地区和地史时期加以应用。

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