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西班牙最大的島嶼馬略卡島不僅是地中海度假的理想之地，而且也是地質記錄的寶庫。這是因為沿海洞穴以石層精確記錄了海平面，這歸功於該島的長期地質穩定性；它相對不受構造或冰川隆起或沉降的影響。此外，這些洞穴中有一系列被稱為洞穴沉積物的構造，如石筍，散佈在高於和低於當前海平面的各個水平面上，從而提供了隨著時間的推移，海平面拍打在它們上留下的碳酸鹽外殼的記錄。
因此，一組地質學家著手透過從五個不同洞穴中不同水平的六個地層收集岩石樣本，來確定過去 135,000 年的海平面變化。研究人員發現，在 81,000 年前，海平面比現在高出約 1 米，當時世界被認為正在經歷一個冰河時期，該時期本應將水鎖定在冰川冰中，從而使海平面降低多達 30 米。
更令人不安的是，記錄表明海平面上升或下降的速度可以達到每世紀兩米——幾乎是過去 100 年海平面上升速度的 12 倍，這表明在一個人的生命週期內海平面有可能上升一米。“這對於未來海平面變化的問題具有重大意義，”愛荷華大學的地球科學家、2 月 12 日發表在《科學》雜誌上的新研究的主要作者傑弗裡·多拉萊說。“我們的研究表明冰融化和冰形成的速率很快。當我們展望即將到來的氣候變化的未來時，需要進一步考慮這些劇烈變化背後的機制。”
透過測量覆蓋在洞穴沉積物中的放射性鈾和釷的衰變，地質學家確定了這些層的年代。由於洞穴中的水位今天精確地跟蹤海平面，並且馬略卡島的整體地質穩定，因此該記錄比過去用於估計原始海平面的珊瑚礁中遺留的記錄或古代海岸線提供了更精確的歷史海平面測量結果。事實上，洞穴沉積物的記錄支援了來自加勒比群島以及美國東西海岸的發現，即 81,000 年前的海平面至少與現在一樣高，甚至可能更高。
透過跟蹤整個時期的海平面變化，地質學家能夠排除陸地水平變化是造成這一發現的原因。這是因為在過去 3,000 年中，即使整個地中海盆地整體下沉了約 60 釐米，洞穴中的海平面仍保持穩定，並且該記錄與世界其他地區其他時期的樣本中發現的海平面相符。
目前尚不清楚是什麼原因導致了海平面上升，儘管這與北半球由於地球軌道略有變化而導致陽光照射量增加有關，這種變化被稱為米蘭科維奇旋迴。“也許不穩定冰參與了一些快速上升，”多拉萊推測道。“但我們甚至不確定當時的冰的結構是什麼。”
然而，南佛羅里達大學的地質學家博格丹·奧納克參與了這項研究，他指出，岩石中的記錄也表明海平面可能會在這些軌道旋迴之外發生變化，並且米蘭科維奇旋迴不能完全解釋過去 10 萬年的冰增長或融化。目前的情況是，岩石記錄清楚地指向了更高的海平面。“還有其他來自珊瑚和海洋階地的證據指向高海平面，”奧納克說。“它一定是一場戲劇性的融化事件。僅憑這組資料很難解決究竟是什麼原因造成的。”
賓夕法尼亞州立大學的冰川學家理查德·艾利沒有參與這項研究，他稱這些發現“可靠”和“謹慎”，並指出這項研究證實了冰蓋變化可能會很快發生。“它表明冰的快速收縮和增長，”他說，同時警告說需要進一步研究來證實這一發現。“增長率令人驚訝，但並非不可能。”
然而，有一點是明確的，這一發現突顯了地球氣候的複雜性。“溫室氣體對氣候顯然很重要，”多拉萊說，“但同樣明顯的是，它們不是唯一的主要因素。”