板塊而非二氧化碳影響古代亞洲季風強度
科學家們說,不斷變化的板塊構造,而不是大氣中的二氧化碳水平,控制著強大的古代東亞季風的強度。
季風是隨著季節變化的風系統,每年夏天,從印度到東海,亞洲的大部分地區都會下大雨。雨水是農業用水的重要來源。先前的一些研究表明,過去當大氣中二氧化碳含量高,且溫度升高的時代可能也是季風強度波動的時期。季風對氣候變化的敏感性要比人們以前認為的要高得多,這暗示著一個變暖的世界:在不久的將來,季風強度的劇烈變化將威脅到超過10億人的糧食安全。
真正控制季風強度變化的是地球緩慢但不斷變化的板塊運動
然而,一項新的研究提出了新的觀點:真正控制季風強度變化的是地球緩慢但不斷變化的板塊運動。即使在地球過去非常溫暖的時期,例如始於5600萬到3400萬年前的始新世,季風的強度也與今天沒有太大不同。
英國布里斯託大學的古氣候學家亞歷山大·法恩斯沃思將板塊構造重建與古溫度證據相結合,揭示出過去的氣候條件。
這些證據包括在青藏高原及其附近發現的古代化石和花粉以及沉積物。利用這些數據,研究小組重建了1.5億年前的季風演變。
研究還表明,季風比以前想像的要早得多。法恩斯沃思說:「傳統理論認為,季風存在了近2300萬年。」 但是該地區的新植物化石數據表明,至少青藏高原的部分地區很早以前就非常潮濕。
研究發現,季風條件可以追溯到約1.36億年前的白堊紀早期。但是到了1.2億年前,季風就消失了。在白堊紀,當時當時東亞仍然是乾旱的。然後,大約6000萬年前,季風又出現了,並在接下來的2000萬年開始加劇。它一直保持強大和穩定,直到大約一千三百萬年前,它才開始高速運轉。這一時期,科學家稱「中新世中期超級季風」。大約三百五十萬年前,它再次減弱到類似於今天的強度。
科學家在雲南省收集3400萬到2300萬年前的沉積物樣本和葉片化石
研究人員發現,這種模式與大陸陸地板塊的廣泛變化相吻合,這可以改變大氣環流模式。例如,白堊紀晚期,亞洲大陸向西運動削弱了來自太平洋的信風,減少了對該地區的水分供應。然後,大約五千萬年前開始的喜馬拉雅山-西藏地區的板塊崛起開始阻止了來自亞洲的冷干空氣的流動。這樣一來,從印度洋向北吹來的溫暖潮濕的空氣就變得占主導地位,加劇了降雨。
法恩斯沃思說,其它更遙遠的板塊構造變化也可能影響了季風的發展,例如大約1500萬年前的阿拉伯高原與歐亞大陸板塊碰撞而開始的伊朗高原隆升。他說,確定這些變化如何影響季風是他們正在進行的工作。