根据一项令人惊讶的澳大利亚洞穴研究,冰河时期并不像我们想象的那样干燥

顶部从左到右:凤尾蕨属、Nertera和Amperea。
底部从左到右:单瓣花(2x)、边瓣花和山扁豆。
学分:uux.cn/自然(2024年)。
DOI: 10.1038/s41586-023-06989-3据《对话》(里内克·韦杰、乔恩·伍德海德、约瑟芬·布朗、凯尔·斯奈德曼和利兹·里德):在冰河时期,干燥、冰冻的地形延伸到北欧、亚洲和北美的大部分地区。
许
【菜科解读】
从纳拉库特洞穴沉积物中提取的化石花粉粒的选择。
顶部从左到右:凤尾蕨属、Nertera和Amperea。
底部从左到右:单瓣花(2x)、边瓣花和山扁豆。
学分:uux.cn/自然(2024年)。
DOI: 10.1038/s41586-023-06989-3据《对话》(里内克·韦杰、乔恩·伍德海德、约瑟芬·布朗、凯尔·斯奈德曼和利兹·里德):在冰河时期,干燥、冰冻的地形延伸到北欧、亚洲和北美的大部分地区。
许多植物和动物从这些荒凉、恶劣的地方撤退,到更适宜居住的地方寻求庇护。
但是世界其他地方发生了什么呢?长期以来,科学家们认为冰河时期全球普遍干燥,而两次冰河时期之间的温暖时期更加湿润。
这种解释塑造了我们对地球过去时期植物、动物甚至人类居住地的理解。
然而,它可能不正确。
我们发表在《自然》杂志上的新研究表明,冰河时期实际上比以前想象的要潮湿得多——至少在南半球的亚热带地区(从南纬20°到南纬40°)。
冰河时期和半球在过去100万年左右的时间里,地球气候在寒冷的冰河时期(或冰川时期)和温暖的间冰期之间波动。
目前,我们正经历一个被称为全新世的间冰期。
它开始于大约11,700年前,紧接着持续了大约110,000年的最后一次冰期。
在冰川时期,气温较低,大气中的二氧化碳较少,冰盖覆盖了地球上更多的地方。
在间冰期,气温更高,空气中的二氧化碳更多,只有格陵兰岛和南极洲仍有大片冰盖。
来自北半球的证据表明,在冰川时期,巨大的冰盖遍布欧洲北部、亚洲北部和北美,冰层以南的大片地区被苔原覆盖。
冰川环境极端恶劣的观点随后扩展到这些地区以外,因为有证据表明冰川时期大多没有树木,到处都是尘土飞扬的大气,包括澳大利亚。
然而,我们的新研究表明,在南半球的大部分地区,冰川时期的部分地区实际上比今天更潮湿。
开发35万年的气候记录了解过去有多潮湿的一种方法是观察在地下洞穴中发现的被称为洞穴沉积物的矿藏。
这些沉积物包括石笋和钟乳石,随着时间的推移,雨水通过土壤和石灰石渗透到洞穴中而堆积起来。
我们可以利用洞穴沉积物随时间的增长程度来了解水资源的变化。
更多洞穴沉积物的生长大体上反映了更湿润的环境,而更少的生长表明环境更干燥。
我们对南半球过去气候和环境变化的了解,一直受到缺乏长期记录的限制。
为了解决这个问题,我们从澳大利亚南部两个洞穴区的洞穴沉积物中收集了样本,这两个洞穴区分别是东南部的Naracoorte洞穴和西南部的leeuw in-bornate洞穴。
利用基于天然铀衰变的年代测定技术,我们确定了洞穴中300多个洞穴沉积物碎片的年龄。
结果,我们产生了一个跨越过去35万年的降水记录。
更加潮湿和寒冷,更加温暖和干燥我们的研究揭示了令人惊讶但极其一致的趋势。
在过去的35万年里,较潮湿的时期总是发生在较冷的冰川时期,而间冰期一直是干燥的。
我们还研究了同一洞穴沉积物中的花粉化石。
在冰川时期大气二氧化碳含量低的情况下,成为一棵树更难,但需要水分的草本植物和灌木在冰川时期生长旺盛,但在间冰期受到抑制,这证实了年代证据。
接下来,我们使用我们在澳大利亚南部的新记录作为南半球亚热带地区的基准,并将它们与其他已发表的来自南部非洲和南美洲的记录进行比较。
我们发现湿冰川和干间冰期并不局限于澳大利亚南部,但事实上,形成了一个半球范围的模式。
气候模型模拟也显示了上一个冰川周期的类似模式。
水资源丰富的稳定环境这种对冰川时期南半球状况的新理解将改变我们对过去植物、动物甚至人类运动和扩张的解释。
以前人们认为,在冰河时期,降雨量的减少迫使许多需要较高湿度的动植物进入被称为避难所的小型宜居地带。
然而,我们的研究表明,至少在亚热带的南半球,冰川时期通常是环境相对稳定、水分充足的时期,即使低水平的二氧化碳意味着植物生长缓慢且产量相对较低。
我们的研究呼吁我们如何看待地球上过去的冰河时代环境的重大范式转变。
宇宙十大令人绝望的真相:人类制造出永动机?可能会用什么原理?永动机原理
永动机这个概念自从诞生以来,一直在吸引着无数科学家和发明家的目光。
他们梦想着能够制造出一种机器,可以在没有任何外部能量输入的情况下,无限期地运行下去,直到现在,我们还未能成功地制造出真正的永动机。
能量守恒首先我们需要明确一点,那就是永动机并不违背能量守恒定律。
能量守恒定律告诉我们,能量不能从无中生出,也不能消失,任何永动机都必须以某种方式从周围环境中获取能量。
我们所追求的永动机,是在获取能量的同时,能够以更有效的方式使用这些能量,从而实现无限期的运行。
量子力学目前有几种科学原理被认为有可能用于制造永动机。
其中最著名的就是量子力学中的 量子零点能 。
根据量子力学的理论,宇宙中的所有粒子都存在于一个基态,被称为 零点能 。
这个零点能是一种无限的能量源,理论上可以被用来制造永动机,已经有科学家在研究如何利用这种零点能来制造永动机。
增熵原理另一种可能的科学原理是 熵增原理 。
熵是一个表示系统混乱程度的物理量。
根据热力学的第二定律,一个封闭系统的熵总是趋向于增加。
如果我们能够找到一种方法,将这个过程逆转,那么有可能制造出永动机,目前还没有人能够找到实现这一目标的方法。
除了以上两种原理外,还有一些其他的科学原理被提出用于制造永动机, 引力场扭曲 原理、 时间反转对称性 原理等等,这些原理都还处于理论阶段,离实际应用还有很长的路要走。
每到夜间珠峰冰川深处就爆发阴森恐怖的声音?原因令人吃惊
据报道,在日本北海道大学北极研究中心工作的冰川学家波多尔斯基(Evgeny Podolskiy)博士率科考团队在2018年用三个多星期的时间徒步穿越尼泊尔一侧的喜马拉雅山,测试那里特拉卡丁·特兰波冰川系统(Trakarding-Trambau Glacier system)的地震活动。
喜马拉雅山在夜晚温度会急剧下降,下降几十摄氏度,导致冰川深处的冰层断裂,产生巨大的轰鸣。
当他们回到海平面并检查地震数据时,确认冰川深处在夜间的轰鸣声与极度寒冷有关。
该项研究建立在对冰川行为的大量调查之上,首次显示由于冰层内的热断裂而产生如此大量的地震活动。
波多尔斯基博士表示,研究小组在冰川上白天可以穿着T恤舒适地工作,但是到了晚上,温度可能会下降到零下15摄氏度左右。
天黑后,队员们就开始听到巨响,注意到冰川在晚上爆发出裂缝。
该团队在冰面上放置了传感器,以测量冰川深处的振动,这是用于测量地震规模的相同技术。
这张地图显示了尼泊尔特拉卡丁·特兰波冰川系统中的地震监测网络和其他仪器的位置。
研究人员收集了关于振动的地震数据,并将其与温度和风的数据进行了比较,这有助于在温度波动和夜间喧嚣之间建立起一种牢固的联系。
研究发现,当地的冰块原来对这种温度的高变化率非常敏感。
据悉,这项研究可以帮助更多的冰川学家和气候专家团队更好地了解偏远地区的冰川行为,比如喜马拉雅山脉深处,那里有地球上最大的冰储存之一。
喜马拉雅山的冰川正在以破坏性的速度融化,危及数百万人和南亚国家的经济。
该地区巨大的冰原在过去40年里的收缩速度是前七个世纪的10倍。
2021年发表在《科学报告》杂志上的一项研究发现,喜马拉雅冰川在过去几百年中损失了大约40%的面积,即大约390至586立方公里的冰,足以使全球海平面上升0.92至1.38毫米。
文/南都记者 陈林