过去50年来,我们的地球处在不断升温之中。但是气候变化并不是什么新鲜的事物,整个地球的历史,就是生物适应气候变化的历史。
地球的气候就如同一台极其复杂的机器,分为上亿个不同的部分,预测气候未来的变化是相当困难的事情。不过回顾气候史就相对比较简单,这得感谢气候变化留下的大量证据,包括树木年轮的厚度和在极地冰层中获得的古代空气的成分。这些证据显示了地球气候的多变,而且许多重大变化的发生速度比科学家们原来预测的要快得多。
2万年前的地球是与现在完全不同的一幅景象。北半球的大部分被无边的冰川覆盖,南至现在的伦敦和纽约,甚至像新几内亚这样的地方,高山上都覆盖着冰川。所以大量的水都封存在冰川之中,因此当时的海平面要比现在低100米。对于植物和动物而言,这种寒冷的环境对它们产生了深远的影响。积极的一面是,那时的陆地面积要比现在大得多,许多现在的海底在那时候都是又高又干的陆地,这样,动植物的传播就更为容易——它们可以在现在被海洋分割开的地方之间迁徙传播。但消极的一面是,对于生命而言,这种极端冷酷的环境是个巨大的挑战。为了保暖,冰河期的哺乳动物都有着厚厚的脂肪层和长而粗的毛发。
地球上的气候形成来自于很多方面,其中之一就是云层。云层将阳光反射回宇宙空间,同时它们也像毯子一般维持着地球的热度。
这张图表显示的是过去100万年中世界平均温度的变化情况。其中有几个比较主要的温暖期,称为间冰期,有些持续时间比较短,还有一些则持续很长一段时间。我们现在就生活在间冰期。
这次冰河期不是地球经历的第一次,也不可能是最后一次。科学家们发现:地球的气候在被称为间冰期的暖期和更为寒冷的时代之间摇摆。许多专家认为气候的变化主要是由于地球轨道的变化,但是也涉及其他因素,比如火山爆发和大陆板块漂移等。
大陆板块从形成开始就一直处于移动之中。火山活动的热能为这种移动提供了能量,每年的移动速度为几厘米。这种运动非常缓慢,人类无法察觉。不过,经过几百万年的时间,这种移动可以完全改变地球的外貌。由于板块的移动,海洋的形状也处于变化之中。
极地冰就像世界气候的日记本一样,它能捕获当时的尘埃、花粉和空气。科学家们可以通过深钻冰层获得几千甚至几百万年前的冰芯样本。
在气候的变化中,海洋因为存储了来自太阳的热能而扮演着至关重要的角色。大部分的热量被存储在热带海域,再通过温暖的洋流传送到南北半球。但是如果板块的移动阻隔了洋流,南北两端就会开始变冷,这种情况足以触发一次可以持续几十万年的冰河期。
上一次冰河期大约在1万年前结束,地球开始变暖,冰川开始消融。从那时起,全球气候就一直相当稳定,不过也并非一成不变。地球平均温度起起落落,降雨量也一直在变化之中。在一些地方,比如撒哈拉沙漠,这些变化带来了一些戏剧性效果:现在的撒哈拉地区是世界上最干燥最贫瘠的地方,但是在5000年前,撒哈拉地区的气候相当湿润,在那时,大象和羚羊生活在开阔的林地中,河马繁衍在河湖地区。接下来的3000年间,撒哈拉的气候变得越来越干燥,沙漠开始扩张,动植物的生活范围不断缩小以至于消失。不过并不是全然消亡——在撒哈拉地区的山脉中,气候稍潮湿一些,油橄榄树和淡水鱼就生存了下来。