khchen76地質新聞翻譯: 2022

2022年10月21日星期五

魚類起源：揭開至留紀早期有頜脊椎動物的全身樣貌

原文網址：https://english.cas.cn/newsroom/research_news/life/202209/t20220928_320888.shtml

科學家新發現了一座年代為4億3600萬年前，大約是至留紀早期的化石「寶庫」，其中首度揭曉了最初幾種有頜魚的完整形體與樣貌。

包含奇蹟秀山魚與蠕紋沈氏棘魚正模標本的石板。圖片來源：朱敏等人

2022年9月29日星期四

人類演化史上的關鍵時期發生在東非氣候動盪的時候

原文網址：https://portal.uni-koeln.de/en/universitaet/aktuell/press-releases/single-news/key-phases-of-human-evolution-coincide-with-flickers-in-eastern-africas-climate

在衣索比亞南部進行的跨領域研究破解了東非氣候的脈動，並顯示出氣候變遷的關鍵時期如何影響人類的演化、擴散以及革新。這項結果發表在《自然—地球科學》(Nature Geoscience)。

位在Chew Bahir的鑽井場址，從280公尺長的岩芯中抽出來的襯管會裝滿取上來的沉積物。圖中的日班工人正齊心協力試圖把襯管拔出來。圖片來源：Frank Schaebitz

2022年8月24日星期三

可以終結海洋生命的「沉睡的巨人」

原文網址：https://news.ucr.edu/articles/2022/08/17/sleeping-giant-could-end-deep-ocean-life

陸地移動可以剝奪海洋裡的氧氣

By Jules Bernstein

在促使地球海洋充滿生命所需的氧氣這方面，有一項因素之前並未受到重視：陸地的位置。但陸地移動也能導致相反的效果，殺死海洋裡絕大部分的生物。

在阿拉斯加發現的深海水母。圖片來源：Hidden Ocean 2005

2022年8月12日星期五

研究發現的證據指出陸地是由巨型隕石撞擊所形成

原文網址：https://news.curtin.edu.au/media-releases/study-finds-evidence-that-giant-meteorite-impacts-created-the-continents/

在地球歷史四十五億年的歷史當中，最初的十億年左右地球經常受到巨型隕石撞擊。科廷大學的新研究提出了迄今最為有力的證據，指出陸地是由這類撞擊事件所造成。

皮爾巴拉古陸塊

2022年8月2日星期二

新化石顯示了一種回去過水棲生活的四腳「魚足類」

原文網址：https://biologicalsciences.uchicago.edu/news/new-fossil-shows-four-legged-fishapod-returned-water

研究人員發現的新化石跟過渡到陸生的魚類有密切關係，但其特徵卻更適合游泳以及水棲生活

By Matt Wood

疫情期間網路上流傳著一張梗圖，主角是提塔利克魚(Tiktaalik roseae)，一種四腳「魚足類」的代表，牠們是3億7500萬年前率先從水中過渡到陸地的生物。這張梗圖大多數的版本都是提塔利克魚正從水面探出頭準備爬到岸上，接著一隻手伸出來，拿著木裩或是捲起來的報紙把牠嚇回水裡。笑點在於被現代社會弄到無法喘息的人類希望可以回到過去，把提塔利克魚趕回水裡阻止牠繼續演化，這樣我們就不用面臨當今的戰爭、瘟疫和網路迷因。

Qikiqtania wakei(中間)和牠體型較大的表親提塔利克魚(下方)一樣都有四條腿，但是卻更適合游泳而非走在陸上。圖片來源：Alex Boersma

2022年7月20日星期三

當溫度升高，熱帶的冰河也會和極區的有相同感受

原文網址：https://news.ufl.edu/2022/07/tropical-glaciers/

根據今日發表在《自然》的研究，驅動氣候變遷的因素對熱帶山區冰河造成的衝擊，就和南極與北半球極區的冰河受到的相當類似。

科學家在秘魯安地斯山脈高處的胡寧湖日以繼夜地工作了七周之久，往下鑽探了100公尺。他們透過採集到的沉積物建立起的冰河變化紀錄可以回溯至將近100萬年前。圖片來源：聯合學院

2022年7月13日星期三

北大西洋深處曾經跟地中海一樣溫暖

原文網址：https://news.st-andrews.ac.uk/archive/depths-of-north-atlantic-ocean-once-as-warm-as-the-mediterranean/

今日發表在《科學》(Science)一篇古代海洋溫度的新研究顯示，北大西洋深處的溫度曾經到達20℃，比現在的地中海表面還溫暖。

科學家表示新數據顯了我們急需避免二氧化碳在未來繼續升高的原因。

2022年7月8日星期五

定義人類世

原文網址：https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/press/z0508_00233.html

海洋物質的微量放射性標示了現代的起點

透過海洋沉積物和珊瑚裡的微量放射性物質，研究人員首次能以高度量化的方法來定義「人類世」(Anthropocene)。就人類對地球環境和生態系的衝擊來說，「人類世」從實際層面上標記了其中的重大轉折，使得許多領域的研究人員對此都十分看重。海洋沉積物與珊瑚骨骼記錄了核試爆產生的放射性落塵，研究人員將兩者結合起來，顯示出世界各地進行核試爆的期間與前後，海洋環境出現了明顯的變化，他們將這段時期定義為人類世的起點。

珊瑚的年輪 這張珊瑚剖面的掃瞄影像顯示出它的生長輪。每道生長輪對應到不同年份，因此研究人員可以找出特定的大氣變化事件標記來探討其發生時間。圖片來源：橫山祐典等人，2022

2022年6月30日星期四

科學家表示陸地伸張促成古代的全球暖化事件

原文網址：https://www.southampton.ac.uk/news/2022/06/ancient-warming.page

南安普敦大學的科學家發現地球歷史上最嚴重且最急遽的全球暖化時期之一，可能是由陸地伸張所造成。

法羅群島的假色衛星影像。圖片來源：Sentinel Hub EO/T Gernon

南安普敦大學的研究人員和愛丁堡大學、里茲大學、奧爾登堡大學、佛羅倫斯大學、中國科學院的同仁合作之下，探討了5600萬年前一段極端的環境變遷事件中，全球構造作用力以及火山爆發造成的影響。

在這段時期一連串的事件造成地球暖化了5-8 ˚C，其間的高峰稱為「古新世－始新世氣候最暖期」(PETM)，持續了大約17萬年。許多深海生物因而滅亡，也重塑了地球生物的演化方向。

大陸板塊就像太妃糖可以越拉越細、最後斷掉一樣，團隊提出北半球的大陸板塊當時經歷了大幅度的伸張，使得地球深處的壓力大幅減弱。這促成地函，也就是緊鄰地殼下方黏稠、熔化的岩石發生了短暫卻強烈的熔化作用。團隊指出其造成火山活動的同時，也發生了和PETM暖化事件有關的現象——許多碳突然釋放到大氣當中，火山活動有可能就是這些碳的來源。

研究人員的發現發表在期刊《自然—地球科學》。

PETM暖化事件的速度和規模都相當快，因此在瞭解現下的全球暖化時經常用PETM當作過去的類比，即使兩者的機制完全不同。

「儘管PETM在研究當今的全球變遷非常重要而且用途廣泛，但是其背後的原因還是頗有爭議，」研究主要作者，南安普敦大學地球科學系的副教授Tom Gernon表示。「科學家一般同意從地球內部突然釋放出大量的溫室氣體，也就是碳，是這起事件的必要條件。但是常見的火山作用卻很難解釋暖化的規模與速度。」

團隊利用大西洋沿岸海底鑽出的岩石紀錄，發現的關鍵證據顯示曾經有一段遍布大西洋、快速發生且大範圍的火山活動期。它的持續時間剛好超過20萬年，與PETM的長度驚人地相似。

這項發現激起團隊從北大西洋地區往外延伸調查更大的範圍，包括格陵蘭和法羅群島。他們在這些地方發現了厚達一公里的熔岩，噴發時間在PETM不久之前。而且其不尋常的成分指出在這塊陸地下方，地函最上層的固體部分產生了比以往多出許多的熔融物質。

「這項發現相當重要，因為我們知道此區下方有部分的大陸地函富含碳酸鹽——它們可以產生很多碳，」Gernon博士解釋。「此區地函的熔融物質大量增加有可能讓非常大量的碳釋放出來，絕對高出我們之前的預估。」

格陵蘭和歐洲曾經是相連在一起的陸塊，它受到板塊作用力而強烈伸張的時候也造成了這場火山活動。最後北美和格陵蘭從歐洲分裂出去，大西洋也隨之誕生。科學家認為在伸張的最後階段引發了地函大量融化，使得非常多的碳釋放出來，因而造成全球暖化。

團隊利用不同的模型來預估該作用可以釋放多少碳。「我們從物理上實際預估這些火山系統的關鍵特性，得出驅動暖化所需的碳可以藉由熔融增加來達成，」研究共同作者，南安普敦大學的高級研究員Thea Hincks表示。

PETM這類急遽暖化的事件在地球歷史上很可能發生過許多次，科學家的結論認為從固體地球迅速釋放出來的碳在過程中扮演了關鍵腳色。「這種迅速發生的事件從基本層面上重新建構了地表環境，改變了許多生態系，」Gernon博士總結。

Stretching of the continents drove ancient global warming event, say scientists

Scientists at the University of Southampton have discovered that stretching of the continents is likely to have caused one of the most extreme and abrupt episodes of global warming in Earth history.

The researchers, working with colleagues at the University of Edinburgh, the University of Leeds, the University of Oldenburg, the University of Florence and the Chinese Academy of Sciences, studied the effects of global tectonic forces and volcanic eruptions during a period of extreme environmental change 56 million years ago.

During this time, some sequence of events caused the planet to warm by 5-8˚C, culminating in the ‘Palaeocene-Eocene Thermal Maximum’ or PETM, which lasted about 170,000 years. This caused the extinction of many deep-sea organisms, reshaping the course of evolution of life on Earth.

The team propose that the extensive stretching of the continental plates in the northern hemisphere – rather like the pulling of a toffee bar that thins and eventually separates – massively reduced the pressures in the Earth’s deep interior. This then drove intense, but short-lived melting in the mantle – a layer of sticky, molten rock just below the planet’s crust. The team show that the resulting volcanic activity coincided with, and likely caused, a massive burst of carbon release into the atmosphere linked to PETM warming.

The researchers’ findings are published in the journal Nature Geoscience.

The great speed and magnitude of warming mean that the PETM event is often considered as an ancient analogue for understanding present-day warming, even though the mechanism is completely different.

“Despite the importance and wider relevance of the PETM to global change today, the underlying cause is highly debated” says Dr Tom Gernon, an Associate Professor of Earth Science at the University of Southampton and lead author of the study. “It’s generally agreed that a sudden and massive release of the greenhouse gas, carbon, from the Earth’s interior must have driven this event, yet the scale and pace of warming is very hard to explain by conventional volcanic processes.”

Using archives of rock drilled beneath the seafloor near the edge of the Atlantic Ocean, the team found critical evidence for an abrupt and widespread episode of volcanic activity across the North Atlantic Ocean that lasted just over 200,000 years, strikingly similar to the duration of the PETM.

This finding prompted the team to investigate a broader expanse of the North Atlantic region, including Greenland and the Faroe Islands. Here, they found that kilometre-thick piles of lava that started to erupt just before the PETM show unusual compositions that point to a significant increase in the amount of melting of the uppermost solid part of Earth’s mantle beneath the continent.

“This finding is significant, because we know that parts of the continental mantle in this region are enriched in carbonates, a major source of carbon”, explains Dr Gernon. “This rapid increase in mantle melting likely released a very large volume of carbon – certainly more than we had previously expected”.

The intense volcanic activity occurred just as the continental landmass that united Greenland and Europe was most intensely stretched by plate tectonic forces. Eventually, North America and Greenland finally separated from Europe, leading to the birth of the North Atlantic Ocean. The scientists believe it was this final phase of stretching that brought about substantial melting in the Earth’s mantle, leading to massive carbon release, and in-turn, global warming.

The team used a range of different models to estimate how much carbon could have been released via this process. “Using physically realistic estimates of the key characteristics of these volcanic systems, we show that the amount of carbon needed to drive warming could have been attained by enhanced melting” says Dr Thea Hincks, Senior Research Fellow at the University of Southampton and co-author on the study.

The scientists conclude that rapid gas release from the solid Earth plays a major role in driving abrupt warming events like the PETM, which are very likely to have occurred during many other times in Earth history. “Such rapid events cause a fundamental reorganization of Earth’s surface environment, altering vast ecosystems”, concludes Dr Gernon.

原始論文：Gernon, T.M., Barr, R., Fitton, J.G. et al. Transient mobilization of subcrustal carbon coincident with Palaeocene–Eocene Thermal Maximum. Nat. Geosci, 2022 DOI: 10.1038/s41561-022-00967-6

引用自：University of Southampton. "Stretching of the continents drove ancient global warming event, say scientists."