翻翻地球上的无字“天书”

时间:2022-04-02 07:15:56

翻翻地球上的无字“天书”

“皱纹”会说话――冰芯

头号气候记录员住在白茫茫的冰雪世界里,因为记录的信息准确,受到了气候研究员们的热烈欢迎。这个记录员就是冰芯。从20世纪60年代开始,科学家们就开始去格陵兰岛和南极的冰川高处,钻开厚厚的冰层,提取柱状的冰芯,冰芯身上那一些细细的“皱纹”就是积累起来的气候信息啦。

要评选最佳气候记录员,那自然要数南极冰芯了。南极地区气温低,积雪难以融化,由于积雪本身有重量,年复一年的挤压,使得冰层一层层堆叠起来,气候变化的记录也就这样一年一年地积攒了下来。经过千百万年的沉积,南极形成了超厚的冰盖,越靠近冰盖表面的冰层越年轻,记录的气候信息也越靠近我们生活的年代。这下你知道为什么

各国研究人员都要到离表面3000多米深的地方去找冰芯了吧,只有到了那儿,冰芯才会跟我们说说100万年前地球的气候是啥样。

南极常年处于酷寒之中,又很少受到人类活动的干扰,冰芯的保真性好、分辨率高,记录信息的时间可长达上百万年。同时,冰芯所蕴含的信息量比其他自然物质都大,工作这么卖力,当然好评如潮了。

冰芯深埋在冰雪下,从不主动和人接触,要想让它“开口说话”,还得大费一番周折。首先得判断一下距离表面多深的冰才是人们要找的古气候记录员,这其实就是要判断一下冰层的实际年龄。离冰盖表面100米以上的冰层,研究人员可以通过观察冰的“年轮”来判断它的年龄;离冰盖表面100米以下的冰层,必须要通过测定氧元素的比值才能判定它的年龄。

埋在湖底的“气候档案”――沉积物

要是你看到有人潜到湖底,用工具在湖底左翻翻、右拣拣,你碰上的可能不是寻宝队员,而是气候研究员。考察气候怎么会考察到湖底来了?跟在南极取冰芯一样,这是在湖底取研究样本呢!要知道湖底的沉积物也是潜伏着的气候记录员。

研究人员首先得在湖心打钻。随着地质的变化,湖的面积可能变大也可能变小,要想得到可靠的气候“档案”,就必须要去湖心位置。接着,从湖底小心地取出“岩芯档案”,用×射线扫描技术分析每一层的各项环境指标、各沉积层中的植物残体含量变化,把它们记录的气候环境历史用人类语言“翻译”出来。湖底沉积的植物和生物残体、矿物质,能告诉人们古时候这块区域的植被是什么样子的,有些什么生物;而沉积物中有机质的含量,能进一步帮助人们判断当时的气候状况,有机质含量高、植物残体丰富,就说明当时的温度条件十分适合植物的生长,要推断出温度的大致情况,就比较容易了。

灵敏的水下记录员――珊瑚礁

在众多的气候记录员中,反应最灵敏的数珊瑚礁。珊瑚礁是海底建筑工珊瑚虫的杰作。珊瑚虫在成长的过程中不停地从海水中吸收钙和二氧化碳,制造出石灰岩外壳或骨架来保护自己。石灰岩外壳逐渐石化,形成了珊瑚礁。

既然生活在海洋里,珊瑚礁最关心的莫过于海洋气候,一旦它发生变化,珊瑚礁马上就能记录下来。怎么才能看懂珊瑚礁记录的“信息密码”呢?

密码1 生长密度

生长密度能综合反映出珊瑚生长的气候环境。珊瑚生长的水温不能低于18摄氏度,它长得密集还是稀疏,能反映出水温的相对高低。科学家通过研究发现,珊瑚年平均密度的变化与全球大气中二氧化碳的浓度变化有着一定的关系。

密码2 微量元素

有人说珊瑚礁是天然的温度计,这话说得一点都不假。海水温度只要升高1摄氏度,珊瑚的“身体”就会有反应,它身体里的微量元素,例如锶、镁、铀等元素的含量,会随着海水温度的升高或降低而发生相应的变化。而且,珊瑚的生长速度比较快,生命周期十分长,它记录下来的信息既详细又清楚,是一本不错的海洋气候变化“历史书”。

溶洞里的信息库――石笋

在幽深的地下溶洞里,造型千奇百怪的钟乳石不甘心只能被当作观光的风景,它终于让人们明白,自己其实也是一个古代气候的信息宝库。

我国的南方有很多溶洞,含有二氧化碳的水滴从溶洞顶端的裂缝中滴下来,一点一点地溶解岩石,天长日久,地面上便形成了长相奇特的石笋。如果把石笋切开,人们会发现石笋的内部竟然也有好像大树的年轮一样的层层纹路。

科学家对石笋进行化学分析,发现原来石笋是在跟大家说古代季风的故事呢。兰州大学的教授就在研究石笋的时候发现中国历史上的唐朝、元朝和明朝,都曾经因为季风减弱而出现过干旱呢。通过形状或元素的改变,石笋也把溶洞附近的降雨量变化纪录了下来。

看看,这些“天书”说起历史来是不是无字胜有字呢?不要小瞧了我们身边这些不起眼的记录员,它们能不能发挥出自己的特长,关键就要看我们人类怎么来利用它们。随着科学技术的不断进步,也许你会发现更多潜伏着的气候记录员呢!

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