板块而非二氧化碳影响古代亚洲季风强度
科学家们说,不断变化的板块构造,而不是大气中的二氧化碳水平,控制着强大的古代东亚季风的强度。
季风是随着季节变化的风系统,每年夏天,从印度到东海,亚洲的大部分地区都会下大雨。雨水是农业用水的重要来源。先前的一些研究表明,过去当大气中二氧化碳含量高,且温度升高的时代可能也是季风强度波动的时期。季风对气候变化的敏感性要比人们以前认为的要高得多,这暗示着一个变暖的世界:在不久的将来,季风强度的剧烈变化将威胁到超过10亿人的粮食安全。
真正控制季风强度变化的是地球缓慢但不断变化的板块运动
然而,一项新的研究提出了新的观点:真正控制季风强度变化的是地球缓慢但不断变化的板块运动。即使在地球过去非常温暖的时期,例如始于5600万到3400万年前的始新世,季风的强度也与今天没有太大不同。
英国布里斯托大学的古气候学家亚历山大·法恩斯沃思将板块构造重建与古温度证据相结合,揭示出过去的气候条件。
这些证据包括在青藏高原及其附近发现的古代化石和花粉以及沉积物。利用这些数据,研究小组重建了1.5亿年前的季风演变。
研究还表明,季风比以前想象的要早得多。法恩斯沃思说:“传统理论认为,季风存在了近2300万年。” 但是该地区的新植物化石数据表明,至少青藏高原的部分地区很早以前就非常潮湿。
研究发现,季风条件可以追溯到约1.36亿年前的白垩纪早期。但是到了1.2亿年前,季风就消失了。在白垩纪,当时当时东亚仍然是干旱的。然后,大约6000万年前,季风又出现了,并在接下来的2000万年开始加剧。它一直保持强大和稳定,直到大约一千三百万年前,它才开始高速运转。这一时期,科学家称“中新世中期超级季风”。大约三百五十万年前,它再次减弱到类似于今天的强度。
科学家在云南省收集3400万到2300万年前的沉积物样本和叶片化石
研究人员发现,这种模式与大陆陆地板块的广泛变化相吻合,这可以改变大气环流模式。例如,白垩纪晚期,亚洲大陆向西运动削弱了来自太平洋的信风,减少了对该地区的水分供应。然后,大约五千万年前开始的喜马拉雅山-西藏地区的板块崛起开始阻止了来自亚洲的冷干空气的流动。这样一来,从印度洋向北吹来的温暖潮湿的空气就变得占主导地位,加剧了降雨。
法恩斯沃思说,其它更遥远的板块构造变化也可能影响了季风的发展,例如大约1500万年前的阿拉伯高原与欧亚大陆板块碰撞而开始的伊朗高原隆升。他说,确定这些变化如何影响季风是他们正在进行的工作。