地質學家深入研究西南極洲巨大的冰蓋，發現了古老河流系統的遺蹟，該河流系統曾經流淌了近一千英里。
根據他們的研究結果，這項發現為了解地球歷史提供了一瞥，並暗示了極端的氣候變化可能如何改變地球。這些發現於6月5日發表在《科學進展》雜誌上。
“如果我們考慮未來可能發生的嚴重氣候變化，我們需要從地球歷史上已經發生過的時期中學習，”研究合著者、德國阿爾弗雷德·韋格納研究所極地和海洋研究中心沉積學家約翰·克拉格斯告訴Live Science。
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在3400萬至4400萬年前，一個被稱為中晚始新世的時期，地球大氣發生了劇烈變化。隨著二氧化碳水平驟降，全球降溫引發了無冰地球上冰川的形成。
科學家們有興趣調查這一重大氣候事件如何在南極洲展開，尤其是在地球上的二氧化碳水平因人為造成的氣候變化而持續上升的情況下。晚始新世時期的二氧化碳含量幾乎是我們今天的兩倍。然而，克拉格斯說，如果溫室氣體水平繼續上升，它可能與大約150到200年後預測的水平相似。
但是，揭示過去已被證明具有挑戰性。今天西南極洲的大部分地區都被冰雪覆蓋，使得獲取沉積岩變得困難，而沉積岩對於研究早期環境至關重要。地質學家通常依賴於這些沉積物中捕獲的顆粒、礦物質和化石的型別，來推斷出某個區域的特徵條件。
2017年，克拉格斯和其他科學家乘坐“極星號”研究船，從智利最南端出發，穿越波濤洶湧的德雷克海峽，進入冰冷大陸的西部地區。克拉格斯和他的團隊配備了先進的海底鑽探裝置，著手從冰凍海底的軟沉積物和硬岩石中採集巖芯。
在海底向下鑽探近100英尺（30米）後，研究人員取回了來自兩個不同時期的地層沉積物。
透過計算沉積物中放射性元素的半衰期，例如鈾和鉛的比率，他們發現沉積物的下部形成於大約8500萬年前的白堊紀中期。這種沉積物中含有化石、孢子和花粉，這些都是當時存在的溫帶雨林的特徵。沉積物的上部主要包含來自大約3000萬至4000萬年前的中晚始新世時期的沙子。
克拉格斯說，經過仔細檢查，他們發現始新世沙層中存在明顯的層狀模式，類似於來自河流三角洲的模式，與人們在密西西比河或格蘭德河中遇到的情況非常相似。
科學家們進行了脂質生物標誌物分析，量化了沉積物中脂質和糖的含量，並發現了一種獨特的分子，這種分子常見於生活在淡水中的藍藻。這一發現證實了他們之前的懷疑，即古代河流曾經蜿蜒流經這片大陸。
研究人員追蹤到始新世顆粒物，發現它們來自橫貫南極山脈的一個獨特的鹽區，橫跨約930英里（1500公里）的區域，然後匯入阿蒙森海。
克拉格斯說：“這令人興奮——僅僅是在你的大腦中浮現出這樣一幅激動人心的畫面：曾經有一個巨大的河流系統流經南極洲，現在卻被數公里厚的冰層覆蓋。”
克拉格斯和他的團隊目前正在分析屬於更近期的漸新世-中新世時期（大約2300萬年前）的巖芯沉積物部分。這將有助於改進模型，以便更好地預測未來氣候。
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