自然科普:2300萬年前“木乃伊葉片”可以洞見未來地球氣候變遷
來源:新浪科技
發布時間:2021-04-13
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  據國外媒體(ti) 報道,科學家對2300萬(wan) 年前遠古森林殘留的植物化石進行研究,結果顯示一些植物可能伴隨著二氧化碳指數上升而快速生長。科學家從(cong) 新西蘭(lan) 南部的一處遠古湖泊中找到保存非常完好的葉片化石,並且首次將葉片所在的2300萬(wan) 年前高溫氣候與(yu) 大氣高濃度二氧化碳聯係在了一起。

  研究小組列舉(ju) 一些遠古植物能更有效地利用二氧化碳進行光合作用——利用太陽光為(wei) 植物產(chan) 生食物的生物過程,這項發現可能為(wei) 揭曉植物動態變化提供重要線索,當前大氣二氧化碳指數逐年上升,現在已經接近遠古時期指數。

  當前植物吸收二氧化碳數量遠超出預期,是否多種植數百萬(wan) 棵樹木能真實阻止氣候變化?我們(men) 從(cong) 遠古樹葉化石中可學到什麽(me) ?

  目前研究小組對新西蘭(lan) 一處已幹涸的湖泊底處鑽探100米深,該幹涸湖泊處於(yu) 一座死火山坑,火山坑直徑大約1.6公裏。鑽探100米處發現的生物物質已變成化石,其中包括:植物、藻類、甲蟲、蒼蠅、真菌和其他生物殘骸,這些生物的曆史可追溯至中新世早期的一處氣候溫暖時期,當時全球平均氣溫比現在高3-7攝氏度,兩(liang) 極冰層大部分都已消失。

  科學家對這一時期二氧化碳指數仍有爭(zheng) 議,這也是該研究倍受關(guan) 注的原因之一,令人驚奇的是,這些葉片基本上都已木乃伊化,所以能獲得該葉片的原始化學成分,在顯微鏡下可以看到葉片所有細微特征。這些遠古葉片之所以保存如此完美,以至於(yu) 可看到細微的紋理和小孔——這些小孔可使葉片在光合作用過程中吸入空氣並釋放水分,這一過程可顯微鏡下觀察。

  科學家分析了葉片化石的不同碳化學形式,或者碳同位素,它們(men) 存在於(yu) 不同沉積層的6種樹木葉片中。這將有助於(yu) 預測遠古時期大氣碳含量,研究人員的結論是當時大氣二氧化碳含量大約0.045%,之前得出的結論顯示遠古大氣二氧化碳含量大約0.03%,比最新結論的數值更低。

  大氣二氧化碳含量0.045%與(yu) 前工業(ye) 時代的相應數值相似,不足於(yu) 解釋中新世早期較高的溫度。受人類活動影響和車輛尾氣排放等因素,當前大氣二氧化碳含量大約0.0415%。預計未來幾十年,大氣二氧化碳含量將達到0.045%左右,這與(yu) 2300萬(wan) 年前新西蘭(lan) 森林大氣中的二氧化碳濃度相近。

  同時,研究人員還分析葉片小孔的幾何形狀和其他結構特征,並與(yu) 現代葉片進行了比較,他們(men) 發現遠古葉片通過氣孔吸收碳的效率異常高,而且該方式不會(hui) 蒸發太多水分,這對所有植物而言是一個(ge) 關(guan) 鍵性挑戰。

  這可使樹木生長在森林邊緣幹燥地區,研究人員稱,這種樹木高效率碳吸收現象可能普遍存在於(yu) 北半球溫帶森林地區,那裏是地球上更多陸地所在地。

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