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二叠纪的堪萨斯
——74摄氏度的炼狱

艾琳·韦曼

如果用三个字描述二叠纪,那就是:热,热,热!根据《地质学》(Geology)2013年3月18日的研究报告,在2.7亿年前,赤道附近的气温可能高达74摄氏度(165华氏度)。如今地球上无论哪个地方的温度,对于这个数字来说,都是小巫见大巫了。

尼尔·泰伯(Neil Tabor)是美国达拉斯南卫理公会大学的地球沉积化学家,他没有参与这项研究。对于这个温度,他不禁感叹:“我甚至都不敢想象这是一幅怎样的景象。”我们知道,在2.52亿年前的二叠纪末期,发生了一场大灭绝。但是在这之前,一些热带地区的动植物离奇消失。或许,这个极端温度便是它们消失的原因。在这样的温度下,只有那些喜欢“极限挑战”的微生物才能存活下来。

证据就藏在堪萨斯的沉积物中。在二叠纪时期,几个大陆聚合形成盘古大陆,此时的堪萨斯位于赤道附近。而堪萨斯的西部还是一片沙漠,不断有盐湖形成并蒸干,留下了盐类沉积。美国摩根顿西维吉尼亚大学的地质学家凯萨琳·贝尼逊(Kathleen Benison)和同事认为,那时的气温达到了50摄氏度,不过还是没有超过如今美国加利福尼亚州死亡谷的温度。

同样来自西维吉尼亚大学的杰伊·扎比图(Jay Zambito),与贝尼逊一道,对堪萨斯西部的其他地点也进行了调查,而这些地点的历史气温竟然更高。这让他们大吃一惊。这些研究结果主要是基于对岩盐晶体进行的实验。岩盐晶体是在盐湖蒸发的过程中形成的,在这个过程中,盐湖中的一些微型气泡会被“禁锢”在岩盐晶体之中。因此,科学家们通过对这些气泡进行实验,估算出它们形成时的温度,这便是古盐湖的温度。

贝尼逊介绍道:“每一个微型气泡,都代表着一个特定时间、特定地点的环境状况。”她还补充道,由于这些盐湖一般只有数十厘米深,所以这些微型气泡可以很好地反映出空气温度。

研究团队收集了大致在600米至800米深之间的湖底沉积物,并将它们分成15层,共得到将近400个可以反映气温的实验样本。然而,这些样本对应的时间还并没有完全确定。虽然这部分记录反映的时间整体在2.7亿年前左右,但是这段记录的时间跨度仍然未知。

在这段历史时期的开端和结尾,平均气温仅为二三十摄氏度。但在中间时期却达到“巅峰时刻”,平均气温蹿升至接近45摄氏度。并且在这个时期,白天气温如同过山车一般,在25摄氏度至74摄氏度之间浮动。为了探究这种现象是否是整个区域的共性,贝尼逊和扎比图计划扩大他们的研究范围,研究更多地区的历史温度。

然而,其他一些研究人员却并不买他们的账,不相信他们发现了极高气温。加拿大卡尔加里大学的地球化学家罗恩·斯宾塞(Ron Spencer)表示:“他们能不能测量到空气温度都是个问题。”因为在现代沙漠中,由于盐湖具有更好的保热能力,一些浅盐湖的湖水温度比空气温度还要高,甚至高很多。

退一步来说,如果他们所说的气温是正确的,那么又出现了一个新问题。“为什么这个地方能在那时出现这样的极限温度?”泰伯表示。而气候模型也不能解释为什么在这样的条件下,仍然有液态的地表水存在。 2bFpE0UbbUJ5ng04K1Bve5ftAlcW8sg56wuIx6puXqyQYfKJGhoELzame41GiFxw

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