近日，《自然—地學(xué)》雜志在線發(fā)表了一篇關(guān)于古近紀(jì)海洋表面溫度的文章。文章重建了從4300萬年前到1800萬年前北大西洋的海洋表面溫度變化，顯示了在3400萬年前長達200萬年里南北半球氣候的差異性演化，從而進一步揭示了海洋環(huán)流變化對氣候系統(tǒng)的巨大影響作用。此項研究由來自香港大學(xué)、中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所、浙江大學(xué)和英國南安普頓大學(xué)的學(xué)者共同完成。
古近紀(jì)（6500萬年~2300萬年前）是地球氣候系統(tǒng)演化的重要時期。零星的溫度記錄顯示，此時期是地球氣候歷史上的炎熱期，大陸上都沒有永久冰川覆蓋。而在大約3400萬年前即著名的始新世—漸新世轉(zhuǎn)折期，經(jīng)過之前的緩慢全球降溫，永久陸地冰川開始在南極洲形成，大約同一時間，環(huán)南極洋流通道由于板塊構(gòu)造運動也開始打通，大致形成了現(xiàn)代意義上的海陸分布、海洋環(huán)流系統(tǒng)及海洋水體結(jié)構(gòu)。
在海洋環(huán)流系統(tǒng)中，大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流在現(xiàn)代氣候突變事件中起著重要作用，包括亞洲季風(fēng)環(huán)流變化都被科學(xué)界認(rèn)為與此密切相關(guān)。因此，大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流變化的機制及預(yù)測是當(dāng)今海洋學(xué)和氣候變化研究的熱點問題。迄今為止，對于北半球還是南半球控制翻轉(zhuǎn)環(huán)流還存在著較大的爭議，其演化歷史也并不清楚。
在始新世—漸新世轉(zhuǎn)折期，由于南極冰川和環(huán)南極洋流通道剛開始形成，這為研究南半球在翻轉(zhuǎn)環(huán)流中的作用提供了一個理想的檢驗場所。實際上，研究人員已經(jīng)預(yù)測到，由于南極冰川和環(huán)南極洋流通道的形成會引起大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流的增強，從而導(dǎo)致北半球升溫而南半球降溫的差異性溫度演化。但由于底部洋流的沖刷作用，此關(guān)鍵時段的海洋沉積物在北大西洋多數(shù)沒有保存下來，因而此預(yù)測還停留在假設(shè)階段。
此項研究利用了國際大洋鉆探項目2012年在加拿大紐芬蘭海域獲取的200米海洋沉積物，首次重建了2500萬年時長的古近紀(jì)溫度記錄，并包含了關(guān)鍵的3400萬年前的始新世—漸新世轉(zhuǎn)折期的氣候信息。記錄證實了古近紀(jì)是地球氣候歷史上的炎熱期。文章指出北大西洋的25度海溫等溫線在古近紀(jì)和當(dāng)代相比向北移動了15個緯度。在這2500萬年間，此海表溫度記錄顯示了在絕大多數(shù)時間里和海洋底層溫度呈現(xiàn)一致的變化，揭示了氣候系統(tǒng)的協(xié)同變化。而在始新世—漸新世轉(zhuǎn)折期的200萬年間，北大西洋海溫并沒有隨著南極冰川的形成而顯著降溫，而是呈現(xiàn)出極其緩慢降溫的趨勢。此項研究證實了南北半球溫度在始新世—漸新世轉(zhuǎn)折期的差異性演化，因此支持南半球?qū)Υ笪餮蠼?jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流發(fā)揮更重要的控制作用的判斷。
（新文）
