科学家揭示5600万年前地球变暖事件背后的危险信号

5600万年前，地球经历了一次灾难性的全球变暖事件，被称为古新世—始新世极热事件（PETM）。这一事件是由大量轻碳短期内释放引发的，导致全球升温5℃至6℃，大气二氧化碳浓度急升，海洋酸化和缺氧加剧，并引发生态系统重组。近日，海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室姜仕军教授团队联合国内外科研团队，通过高精度地质记录与地球系统模型模拟，揭示了地质深时快速碳释放触发全球变暖的机制，为理解当今极端气候事件提供参考。

团队发现，在这场变暖来临前，地质记录曾捕捉到一个“预警信号”：一次持续时间更短、幅度更小的碳同位素负偏事件（POE）。这一事件仿佛是暴风雨前的第一声雷鸣，但两者之间的关联机制尚不清晰。通过多指标分析和地球系统模型cGENIE双重反演模拟，团队创新性开展敏感性模拟实验，重建了POE期间百年至千年尺度的海洋碳循环和环境变化，确认POE在全球范围内具有同步性。结果显示，POE持续时间短、碳同位素负偏幅度小约1‰至2‰，伴随轻微增温、浅海酸化、陆源输入增加、微生物群落重组以及浅海环境低氧化趋势。

进一步分析表明，POE期间，碳排放速率约为每年10亿吨，与20世纪60年代人类化石燃料排放水平相当，使大气二氧化碳浓度在百年至千年内升高约40%，与过去60年增幅相当。模拟结果和地质证据共同表明，POE碳源主要来自北大西洋火成岩省早期火山活动，岩浆侵入富含有机质沉积层引发热解，瞬间“烤”出巨量二氧化碳，引发一场“碳爆炸”。这一发现为我们提供了一个重要的警示：快速碳释放可能会触发更大规模的气候灾难。科学家姜仕军提醒，研读地球气候历史可以发现，一旦碳排放突破临界点，气候系统可能像多米诺骨牌一样崩塌，触发更大危机。因此，我们必须在碳积累达到引爆点前尽快减排，才能避免重演PETM式全球气候灾难。

这项研究成果不仅揭示了5600万年前地球变暖事件背后的原因，也为我们今天应对气候变化提供了重要的参考。随着全球气温持续上升和极端天气事件的增多，减少碳排放和保护环境成为迫在眉睫的任务。通过学习地球的气候历史，我们可以更好地理解当前的气候问题，并采取有效的措施来应对这一挑战。