普林斯頓大學(xué) | 普林斯頓的研究對(duì)白令陸橋的出現(xiàn)和冰蓋的增長(zhǎng)提供了意想不到的見(jiàn)解
指南者留學(xué) 2023-01-10 16:46:29 閱讀量:1183
<p>一項(xiàng)新的研究表明,白令陸橋&mdash;&mdash;曾經(jīng)連接亞洲和阿拉斯加的狹長(zhǎng)地帶&mdash;&mdash;在最后一個(gè)冰河時(shí)代出現(xiàn)的時(shí)間比之前想象的要晚得多。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這一意想不到的發(fā)現(xiàn)縮短了人類(lèi)首次從亞洲跨越白令陸橋遷移到美洲的時(shí)間窗口。</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究結(jié)果還表明,氣候與全球冰量之間的直接關(guān)系可能沒(méi)有科學(xué)家們想象的那么直接,這使人們對(duì)導(dǎo)致冰河時(shí)代周期的一系列事件的某些解釋產(chǎn)生懷疑。 該研究于 12 月 27 日發(fā)表在美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊上。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;這個(gè)結(jié)果完全出乎意料,&rdquo;普林斯頓大學(xué)博士后研究員、該研究的共同主要作者杰西法默說(shuō)。 &ldquo;事實(shí)證明,我們對(duì)北冰洋底部沉積物的研究不僅告訴我們過(guò)去的氣候變化,還告訴我們?nèi)祟?lèi)歷史上的一次大遷徙。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p><strong><span class="h1">洞察冰河時(shí)代周期</span></strong><br />在地球歷史上的周期性冰河時(shí)代,隨著越來(lái)越多的地球水被鎖在巨大的冰原中,全球海平面下降。 在每個(gè)冰河時(shí)代結(jié)束時(shí),隨著溫度升高,冰蓋融化,海平面上升。 這些冰河時(shí)代周期在地球歷史的最后 300 萬(wàn)年中不斷重復(fù),但其成因很難確定。</p> <p>&nbsp;</p> <p>通過(guò)重建北冰洋過(guò)去 50,000 年的歷史,研究人員發(fā)現(xiàn),冰蓋的增長(zhǎng)以及由此導(dǎo)致的海平面下降在最后一次冰川周期中發(fā)生的速度驚人地快,而且比之前的研究表明的要晚得多。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;其中的一個(gè)含義是,冰蓋的變化速度可能比之前想象的要快,&rdquo;法默說(shuō)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在最后一個(gè)冰河時(shí)代的高峰期,即所謂的末次盛冰期,低海平面暴露了西伯利亞和阿拉斯加之間延伸的廣闊陸地區(qū)域,稱為白令陸橋,其中包括白令陸橋。 今天取而代之的是一條被稱為白令海峽的水道,它連接著太平洋和北冰洋。</p> <p>&nbsp;</p> <p>根據(jù)估計(jì)的全球溫度和海平面記錄,科學(xué)家認(rèn)為白令陸橋出現(xiàn)于大約 7 萬(wàn)年前,遠(yuǎn)早于末次盛冰期。</p> <p>&nbsp;</p> <p>但新數(shù)據(jù)顯示,海平面低到足以讓陸橋出現(xiàn)的時(shí)間僅在 35,700 年前。 這一發(fā)現(xiàn)特別令人驚訝,因?yàn)樵诤F矫嫦陆禃r(shí)全球溫度相對(duì)穩(wěn)定,這引發(fā)了人們對(duì)溫度、海平面和冰量之間相關(guān)性的質(zhì)疑。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;值得注意的是,數(shù)據(jù)表明,冰蓋不僅可以響應(yīng)全球氣候而發(fā)生變化,&rdquo;法默說(shuō)。 例如,冰體積的變化可能是夏季照射冰面的陽(yáng)光強(qiáng)度變化的直接結(jié)果。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;這些發(fā)現(xiàn)似乎打破了我們目前對(duì)過(guò)去的冰蓋如何與氣候系統(tǒng)的其他部分相互作用的理解,包括溫室效應(yīng),&rdquo;普林斯頓大學(xué)杜森伯里地質(zhì)與地球物理科學(xué)教授、法默的博士后顧問(wèn)丹尼爾西格曼說(shuō)。&nbsp; &ldquo;我們的下一個(gè)目標(biāo)是將這一記錄進(jìn)一步追溯到過(guò)去,看看同樣的趨勢(shì)是否適用于其他主要的冰蓋變化。 科學(xué)界將渴望得到證實(shí)。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p><strong><span class="h1">人類(lèi)遷徙的新環(huán)境</span></strong><br />人類(lèi)從亞洲遷徙到北美的時(shí)間仍未確定,但基因研究告訴我們,大約 36,000 年前美洲原住民祖先與亞洲人口發(fā)生了分化,與此同時(shí),法默和同事發(fā)現(xiàn)白令陸橋出現(xiàn)了。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;人們普遍認(rèn)為,陸橋開(kāi)放了一段時(shí)間,然后人類(lèi)在某個(gè)時(shí)候通過(guò)了它,&rdquo;西格曼說(shuō)。 &ldquo;但我們的新數(shù)據(jù)表明,陸橋并未開(kāi)放,一旦開(kāi)放,人口就會(huì)進(jìn)入北美。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>這一發(fā)現(xiàn)提出了一個(gè)問(wèn)題,即為什么人類(lèi)在陸橋開(kāi)通后就決定遷移,以及人類(lèi)是如何在之前對(duì)景觀一無(wú)所知的情況下穿越陸橋的。</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究人員指出,他們?cè)诳紤]這些影響時(shí)需要謹(jǐn)慎,因?yàn)榻忉屝枰Y(jié)合非常不同類(lèi)型的信息,包括新數(shù)據(jù)以及人類(lèi)遺傳學(xué)家和古人類(lèi)學(xué)家的信息。 他們期待看到其他科學(xué)界如何建立他們的成果。</p> <p>&nbsp;</p> <p><strong><span class="h1">過(guò)去的窗口</span></strong><br />為了重建白令海峽的歷史,法默和西格曼尋找海洋化學(xué)指紋。</p> <p>&nbsp;</p> <p>太平洋水域含有高濃度的氮分子,這些氮分子具有獨(dú)特的化學(xué)成分,稱為同位素比。 今天,來(lái)自太平洋的海水向北穿過(guò)白令海峽進(jìn)入北冰洋,攜帶著可追蹤的氮同位素比率。</p> <p>&nbsp;</p> <p>通過(guò)測(cè)量北冰洋底部沉積物中的氮同位素,法默發(fā)現(xiàn),正如預(yù)期的那樣,當(dāng)白令海峽在最后一個(gè)冰河時(shí)代的高峰期關(guān)閉時(shí),太平洋氮的指紋消失了。</p> <p>&nbsp;</p> <p>但是當(dāng) Farmer 繼續(xù)他的分析,回到更遠(yuǎn)的時(shí)間&mdash;&mdash;大約 50,000 年前&mdash;&mdash;他發(fā)現(xiàn)太平洋氮指紋返回的時(shí)間比研究人員想象的要晚得多。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;當(dāng)杰西向我展示他的數(shù)據(jù)時(shí),他不需要向我解釋發(fā)生了什么,&rdquo;西格曼說(shuō)。 &ldquo;除了白令海峽之前的開(kāi)放之外,變化太大了。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>為了了解對(duì)全球海平面的影響,F(xiàn)armer 和 Sigman 與 Tamara Pico 合作,Tamara Pico 是海平面專(zhuān)家、加州大學(xué)圣克魯茲分校地球與行星科學(xué)教授、普林斯頓大學(xué) 2014 年本科生,也是該論文的共同主要作者。 Pico 將 Farmer 的結(jié)果與基于冰蓋增長(zhǎng)的不同情景的海平面模型進(jìn)行了比較。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;當(dāng) Jesse 聯(lián)系我時(shí),我非常興奮,&rdquo;Pico 說(shuō)。 &ldquo;我的博士學(xué)位的很大一部分。 論文的重點(diǎn)是全球冰蓋在進(jìn)入末次盛冰期之前的增長(zhǎng)速度,我的大部分工作都表明它們的增長(zhǎng)速度可能比以前想象的要快。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>Farmer 的氮分析提供了一組新證據(jù)來(lái)支持 Pico 關(guān)于上一個(gè)冰河時(shí)代海平面的研究。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;令我興奮的是,這為這段時(shí)間的全球海平面提供了一個(gè)完全獨(dú)立的約束,&rdquo;皮科說(shuō)。 &ldquo;已經(jīng)提出的一些冰蓋歷史差異很大,我們能夠查看預(yù)測(cè)的白令海峽海平面,并查看哪些與氮數(shù)據(jù)一致。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;這項(xiàng)研究匯集了北冰洋、氮循環(huán)和全球海平面方面的專(zhuān)家。 結(jié)果不僅對(duì)氣候和海平面有影響,而且對(duì)人類(lèi)史前史也有影響,&rdquo;法默說(shuō)。 &ldquo;古氣候研究的一個(gè)激動(dòng)人心的方面是有機(jī)會(huì)在如此廣泛的主題上進(jìn)行合作。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;白令海峽在末次盛冰期前 10,000 年被洪水淹沒(méi)。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote>
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