今日發表在《自然》(Nature)的新研究顯示從地質時間尺度來看,河川、高山、海洋與沉積物養分的移動過程,是地球生物多樣性演變的主要動力來源。
過去5億4千萬年沉積物進到海洋的通量(粉紅線)vs海洋動物多樣性(黑線)。兩者之間有顯著的相關性(線上標註的為滅絕事件)。圖片來源:《自然》
今日發表在《自然》(Nature)的新研究顯示從地質時間尺度來看,河川、高山、海洋與沉積物養分的移動過程,是地球生物多樣性演變的主要動力來源。
過去5億4千萬年沉積物進到海洋的通量(粉紅線)vs海洋動物多樣性(黑線)。兩者之間有顯著的相關性(線上標註的為滅絕事件)。圖片來源:《自然》
by Tatyana Woodall
新研究首度探討從熱帶地球最高的山脈的頂峰採集而來的冰芯,其中的新證據為亞馬遜盆地過去60年的氣候紀錄提供了獨一無二的觀點。
這張近照詳細呈現了祕魯瓦斯卡蘭山上的大量冰雪。圖片來源:Getty Images
原文網址:https://news.asu.edu/20231113-earths-surface-water-dives-deep-transforming-cores-outer-layer
數十年前,拍攝地球深處影像的地震學家辨識出一層只有幾百公里厚的構造。這圈被稱為E’層的起源長久以來都是道謎題——直到現在。
這幅示意圖顯示了由水引發的化學反應,使得二氧化矽晶體從地球外核的液態金屬中冒出來。圖片來源:Dan Shim/ASU
原文網址:https://carnegiescience.edu/superdeep-diamonds-provide-window-supercontinent-growth
幫助古代岡瓦納大陸從底部開始成長並往上浮的地函岩石,在鑽石當中留下了它們的痕跡
幫助古代岡瓦納大陸從底部開始成長並往上浮的地函岩石,在鑽石當中留下了它們的痕跡。這篇新研究的科學團隊主持人為伯恩大學的Suzette
Timmerman(之前任職於阿爾伯塔大學),成員包含了卡內基研究所的Steven
Shirey、Michael
Walter、
Andrew Steele。他們發表於《自然》(Nature)的這項成果證實了超深鑽石可以成為一扇穿越時間與空間的窗口,讓我們瞭解超大陸形成與成長的過程。
從巴西茹伊納地區的金伯利岩筒Collier-4挖掘出來的超深鑽石。圖片來源:Sarah Milne,阿爾伯塔大學
原文網址:https://phys.org/news/2023-09-plate-tectonics-billion-years-life.html
by Hannah Bird ,
Phys.org
地球表層形成陸地的部分,或稱作地殼,最初大約是在40億年前形成,成分為25-50公里厚的玄武岩(一種火山岩)。科學家原先認為當時是由一塊完整的岩石圈地殼將整個地球包覆起來;相較之下我們今日所見各自分離的板塊,一般相信還要再過10億年才開始形成。然而,現在有越來越多科學家對此假說抱持質疑的態度。
史太古代的大陸地殼可能的形成機制:(a)重力沉降(重力造成密度較高的地殼沉入地函);(b) 大陸地殼在聚合性板塊邊界層層堆疊,但密度仍低於下方的地函。(c)在聚合性板塊邊界發生的淺層隱沒作用。此研究支持模型b與c。圖片來源:Hastie et al., 2023與Nutman, 2023。
原文網址:https://www.bristol.ac.uk/news/2023/september/sahara-desert-greening.html
一項開創性的研究揭曉了北非過去80萬年之間出現的濕潤時期,並且解釋了撒哈拉沙漠為什麼會週期性地變成綠地。
北非濕潤與乾燥期的植被變化。植物帶的劃分依據為各類植被生長所需的最低降雨量。圖片來源:Jani Närhi / University of Helsinki
科學家運用歐洲同步輻射裝置(ESRF)的ID21光束線,研究古代岩漿裡的鋯石晶體所含有的磷灰石包裹體,結果揭曉了關於大氧化事件的重要訊息。這項成果發表於《自然—地球科學》(Nature Geosciences)。
用ESRF的ID21光束線測量鋯石內部的磷灰石包裹體的硫物種。大氧化事件前後,硫的能譜從還原硫(S2-)轉變成氧化硫(S6+)。作者主張原因為被空氣置換過的沉積物滲入地函,使得岩漿的氧化還原狀態有所改變。圖片來源:ESRF
原文網址:https://press.uni-mainz.de/enhanced-chemical-weathering-a-solution-to-the-climate-crisis/
地球正在不斷變熱——今年全球的夏季也明顯看到這會有什麼樣的後果。但回顧地質歷史,全球暖化事件並不罕見:距今大約5600萬年前稱作古新世─始新世氣候最暖期(Paleocene–Eocene
Thermal Maximum ,PETM)的時代,地球的平均氣溫上升了5-8度。氣候會如此發展最有可能的原因是火山活動增加,連帶造成許多二氧化碳釋放到大氣當中。這股高溫持續了大約20萬年左右。回到2021年,約翰尼斯・古騰堡-美茵茲大學的教授Philip
Pogge von Strandmann探討了最後是什麼樣的效應結束了PETM暖化事件,使得全球氣溫降低而讓氣候回復到原狀。結果簡單來說,是雨水跟大氣中的二氧化碳結合成碳酸,使得岩石風化速度提高而把鈣鎂釋放出來。接著河川把這些鈣、鎂、碳酸帶到海洋,在此鈣、鎂以及碳酸(亦即二氧化碳)結合成不可溶的石灰岩。「換句話說,自然界有道回饋作用可以幫助調控氣候。高溫可以加速岩石的化學風化過程,使得大氣中的二氧化碳含量降低,讓氣候得以回復原狀,」Pogge
von Strandmann表示。
從d7Li的數據和模擬結果推測地球系統可能的變化過程。圖片來源:自然—地球科學
原文網址:https://news.wisc.edu/mapping-methane-emissions-from-rivers-around-globe-reveals-surprising-sources/
By Adam
Hinterthuer
甲烷是會導致全球暖化的強力溫室氣體。在全世界的甲烷排放源中,淡水生態系占了一半——特別是河川溪流,科學家認為它們排放了非常大量的甲烷,但是從全球來看它們的排放速率以及模式為何,大部分還是沒有文獻探討。
研究發現河川溪流產生的甲烷多寡跟它們所在的緯度或溫度沒有關係,而主要受控於周圍與它們連通的棲地類型。圖片來源:Jerry87/iStock
發表在期刊《科學》(Science)的新研究發現大約在112萬年前,北大西洋發生了一場嚴重的冷化事件,連帶產生的氣候、植被與食物來源變化中斷了早期人類移居歐洲的過程。
112萬7000年前北大西洋的冷化事件造成了歐洲南部的人口減少。(直立人頭骨的圖片由Axel Timmermann提供)。地圖上的粉紅色區域為早期人類棲地的適居程度,因為變得乾冷與食物來源減少而大幅下降的地方。
新研究顯示距今5600萬年前的火山活動釋出的甲烷比以往認為的還多
由德國亥姆霍茲海洋研究中心的海洋物理學教授Christian
Berndt以及奧斯陸大學的海洋物理學教授Sverre
Planke主持,在挪威外海進行的國際鑽探活動證實了一項理論:距今大約5500萬年前發生的全球暖化事件,是由海底熱泉釋放出的甲烷導致。研究結果今日刊登在期刊《自然—地球科學》(Nature Geoscience),其中指出這些活躍的熱泉出現在水深很淺甚至比海平面還高的地方,造成更加大量的甲烷可以進入大氣層當中。
每段岩芯看起來皆不盡相同,如同記下地球歷史的日記一般,專家可以閱讀這些岩芯而得出其中所含的資訊。圖片來源:Sandra Herrmann (IODP/JRSO)
原文網址:https://www.uvm.edu/news/story/greenland-melted-recently-shows-higher-risk-sea-level-rise
塵封許久的冰芯揭露格陵蘭大部分地方在416,000年前是一片綠地
By Joshua Brown
佛蒙特大學主持的新研究顯示在不遠的過去(從地質上來說),格陵蘭大部分地方的景色是片沒有冰雪的苔原,或許還有樹木生長並有長毛象漫步其中。這意味格陵蘭的冰原可能比過去認為的還要容易受到人為導致的氣候變遷影響,並且在未來幾個世紀很有可能以非常快的速度融化而無法回復。
原文網址:https://www.southampton.ac.uk/news/2023/07/crawford-lake-anthropocene.page
一組國際研究團隊選擇該地最能代表「人類世」(Anthropocene)——一個地質新時代的開始。
克勞福德湖。圖片來源:Sarah Roberts
原文網址:https://www.rutgers.edu/news/there-may-be-good-news-about-oceans-globally-warmed-world-0
研究提出海洋因為氣候變遷而持續失去氧氣的趨勢,未來有可能逆轉回去
By Kitta MacPherson
一篇關於地球海洋氧氣含量的分析結果,對於未來全球暖化世界中的海洋健康來說,可能是個難得的好消息。
原文網址:https://news.agu.org/press-release/weve-pumped-so-much-groundwater-that-weve-nudged-the-earths-spin
經由從地底抽出地下水並讓它們流到別的地方,光是從1993到2010年人類移動的水量就已經多到讓地球往東傾了80公分左右。這篇新研究發表在《地球物理研究通訊》(Geophysical Research Letters),該期刊為美國地球物理聯盟出版,收錄了地球與太空科學領域具有高影響力的短篇研究。
研究人員比較觀測到的極移(紅色箭頭「OBS」)與未包含地下水質量重新分佈的模擬結果(藍色虛線見圖)以及包含進去的結果(藍色實線箭頭)。含有地下水質量重新分佈的模擬更加契合觀測到的極移,使得研究人員了解地下水對於地球自轉影響的程度與方向。圖片來源:Seo et al. (2023), Geophysical Research Letters
原文網址:https://news.illinois.edu/view/6367/1692853846
By Lois
Yoksoulian
伊利諾大學厄巴納—香檳分校的新研究指出,地球大陸板塊內部年代久遠、看似穩定的區域(稱為「穩定地塊」)在形成之後,地殼以下的部分曾經反覆受到變形作用。這道假說不只否定了數十年來板塊構造理論的傳統看法,也有望回答為什麼穩定地塊大部分區域在構造上都保持穩定的同時,底部卻經歷過劇烈變化的問題。
這張假想的橫剖面顯示了羅迪尼亞超大陸分裂時的地殼與地函,一道上湧的地函柱引發了下部地函的脫落作用。圖片來源:Lijun Liu
原文網址:https://news.rice.edu/news/2023/iron-rich-rocks-unlock-new-insights-earths-planetary-history
帶狀鐵礦的特徵在視覺上相當突出:它具有層層交疊的焦橙色、銀色、棕色和藍黑色條紋。萊斯大學的新研究指出這種沉積岩可能促成了地球史上幾次最大型的火山爆發。
這塊受到變形而有褶皺的帶狀鐵礦來自懷俄明州南部,年代大約為27億年。深色的的條帶為氧化鐵(磁鐵礦與赤鐵礦);橘黃色的條帶為含有氧化鐵的燧石(碧玉)。圖片來源:Linda Welzenbach-Fries/Rice University
原文網址:https://www.si.edu/newsdesk/releases/study-presents-new-clues-about-rise-earths-continents
造成陸地出現的性質源自何方?新實驗顯示一種廣為接受的解釋其實不太可能
地球在太陽系的行星中是唯一適合居住的,原因之一是地球擁有陸塊。但驚人的是,對於地球表層這些巨大的裂片以及它們的特殊性質是如何產生這方面,我們卻所知不多。相較於海洋地殼,大陸地殼的鐵含量較低而氧化程度較高的問題,由Elizabeth
Cottrell(史密森尼美國國立自然史博物館的岩石研究員暨地質學家)及主要作者Megan
Holycross(之前為該博物館彼得•巴克獎學金與美國國家自然基金會獎學金補助的研究員,現為康乃爾大學的助理教授)進行的新研究測試了一項廣為接受的假說之後將其否決,也讓我們對於地殼有更深的理解。大陸地殼的成分中鐵含量稀少是主要的原因,造成地球表面許多地方可以高出海平面而形成陸地,使得今日所見的陸生生物得以出現。
本研究中一次實驗中的顯微鏡照片,裡面包含了玻璃質(橘色)、石榴子石(粉紅色)以及其他微小的礦物晶體。視野大小為410微米寬,跟一粒糖晶差不多。圖片來源:G. Macpherson and E. Cottrell, Smithsonian