科学探索|满江红 - 它可能是人类逆转气候变暖的希望

气候变化可以说是现在人类面临的最严峻的挑战了 。近年来 , 不少研究者把希望寄托于我国古人在两千年前使用的一种农业黑科技 , 因为它很可能在数千万年前让地球快速降温 , 冷到两极都冻上了 。
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地球目前两极都是雪和冰 , 但是这种状态在地球历史上并不常见 。
实际上在5500万年前 , 地球的二氧化碳含量特别高 , 达到了2500-3500ppm , 远远高于目前400ppm的水平 , 因此这段时期也被叫做古新世-始新世极热事件(Paleocene- Eocene Thermal Maximum) 。
要知道 , 这么高浓度的二氧化碳让北极憋出了亚热带气候 , 气温也达到了12-15摄氏度 。在那时的北极你甚至可以看到雨林和类似河马的动物 。北极热过的证据现在还留在那里 。比如 , 在属于北极群岛的埃尔斯米尔岛(Ellesmere Island )上还可以找到当时茂密森林的化石 。
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5300万年前 , 北极的埃尔斯米尔岛(Ellesmere Island )气候十分温暖 , 还居住着类似于河马的哺乳动物冠齿兽(Coryphodon) 。(图片来源:THE AMERICAN MUSEUM OF NATURAL HISTORY)
可是北极从什么时候开始变冷的呢?
这就涉及地球史上的一个大谜团了 。
在古新世-始新世极热事件之后的渐新世 , 地球大气中的二氧化碳浓度骤然减少 , 随之而来的就是大气气温的降低 , 两极也冻成现在这个样子 。
换言之 , 地球突然从温室变成了冰窟 , 研究者们被这种突然的变化打得措手不及 , 因此把这个时期称为“渐新世冰窖难题”(Oligocene Icehouse Conundrum) 。
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渐新世冰窖难题一直困扰着科学家们 , 但是2004年的一次北极科考活动带来了一个颇为合理的解释 , 而这个解释居然和我国古代的一种农业技术有关 。
2004年 , 瑞典和俄国在北极组织了名为“北极冰芯远征”(the Arctic Coring Expedition)的科考项目 。研究者们在沉积层里打洞 , 钻取了数千万年前北极风貌的切片——冰芯 。
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根据冰芯可以推测历史上的地质和气候变化 , 比如这个来自南极洲的冰芯中的黑色部分是2万年前的火山灰 。(图片来源:Heidi Roop, NSF)
那年9月8号 , 科考队获得了渐新世冰窖早期的冰芯样本 。令他们意想不到的是 , 这数千层沉积物中出现了一种淡水蕨类植物——满江红(Azolla) 。
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扫描电子显微镜下 , 北极冰芯中的满江红大孢子(B)和上面的钩状微观结构(D) 。(图片来源:(DOI)10.1111/j.1472-4669.2009.00195.x)
等下 , 我国的著名戏曲词牌名是一种古老的植物?
是的 , 满江红的来头可大了 , 很可能是先有满江红这种植物 , 才有的满江红这个词牌名 。