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海:另一个未知的宇宙_[德]弗兰克·施茨廷【完结】(22)

  我们还应了解的一件事情是,墨西哥湾暖流——多亏了这股暖流,欧洲人才能享受如此温暖的气候——并非在“流动”,而是受到了一个庞然大“泵”的吸引。温暖的水比冷水轻,因此暖流会在上方。流到北方后,水流的温度会发生较大幅度的下降。温暖的墨西哥湾海流渐渐冷却,流到格陵兰之前时,最终由于自己的重量而演变成了沉降流,坠落到 3 公里深的格陵兰盆地底部。然后这股深水海流再由此流回到南部。另一个造成水流下坠的原因是它的含盐度:含盐较大的水比淡水更重。

  地球的气候变暖时,北极的冰川会开始融化,而冰川由淡水构成。融化的冰川将稀释北方海水的含盐量,这样一来,海水会变轻,无法下坠,也无法形成对流,此时,墨西哥湾暖流将不再长流不止。

  抛开即将来临的冰河期不谈,经历了约 6 个冰河期之后,地球已经心有余悸。元古代末期的冰河期对所有生物都是一记毁灭性打击。今天,我们发现一些巨大的冰川碎石块,并将碎石称为冰碛。澳大利亚的冰碛最厚可达 6 公里。上世纪中期,人们在世界各地发现多块冰碛岩①。据考证,这些碎石块应来自同一时期——8 亿年到 6 亿年前,这些发现证实了我们的猜测:当时的地球被重冰覆盖。我们还考察过其他区域的冰碛,结果令人跌破眼镜。显然,当时被冰封的并不仅仅是某些区域,而是整个地球——地球变成了一个闪闪发光、庞大无比的宇宙雪球。

  刚开始时,人们或许会觉得难以置信。即便有各种科学佐证,雪球假说听起来也的确有些疯狂。我们无法想象,究竟是什么造成了如此大规模的全球冰河期。

  科学计算证明,一旦南极和北极的冰块进入了纬度 30° 的区域,地球就会被完全冰封。因为南北极的冰块能够反射阳光,将大部分热能送回宇宙中,也就是说,被反射的阳光愈多,地球的温度就会愈低。从某一程度开始,全球冷却的趋势将无法阻挡。因此,纯白色的地球并非耸人听闻。然而如果这种假说正确——地球该怎样才能重整旗鼓呢?

  学界一直在激烈争论的一个问题是:所谓的瓦兰吉尔冰期②真的冰封了整个地球吗?是否有少数地区幸免于难呢?赞成完全冰封说的科学家认为,大气中的二氧化碳完全有能力逆转局面,将完全冬眠的地球唤醒。

  证据显示,当时有一些大型火山突破了冰雪盔甲,向大气层释放了大量二氧化碳。一般情况下,二氧化碳会和钙发生反应——这些钙产于风化的岩石中,然后被河流带人海洋——生成石灰,可是既然陆地已被冰雪覆盖,钙当然也不例外。于是大气层中的二氧化碳愈积愈多。几百万年后,大气的二氧化碳含量终于达到了今天的 350 倍,于是地球的温度开始上升,赤道附近的冰块终于开始消融,一轮新的生命循环开始了。最上方的冰面开始蒸发,由二氧化碳和水蒸气构成的外衣令地球温度骤增。冰雪退出陆地后,大量含钙的石块露了出来,与大气中过量的二氧化碳发生反应,形成巨大的石灰沉淀物,今天人们正是借助这些石灰块才能猜测当时的情况。

  而反对雪球假说的人则指出,完全的冰封会扼杀一切生命。况且,那些为地球解冻的大量二氧化碳根本不可能在短时间内进入大气。这一过程需要 3000 万年到 4000 万年的时间。而等到那一天,多细胞生物早已灰飞烟灭。

  人们各执一词、争论不休。拥护雪球说的人反驳道:我们还应考虑到那些首先解冻的区域产生的水蒸气,考虑这些水蒸气和二氧化碳的共同作用。这些人认为,在当时产生的温室条件下,温度在很短的时间内就已达到了 50℃ ,这样的温度完全能够解冻地球。而有些人则怀疑水蒸气和二氧化碳对全球暖化的作用,认为甲烷才是造成碳元素增多的主要原因。

  事实上,在瓦兰吉尔冰期,海洋沉淀物中的确储存了大量甲烷水合物。目前,这些甲烷水合物正在融化,在它们的作用下,地球将很快变成一个大烤箱。这一说法虽然得到了反对派的认可,但依然有人坚持认为,赤道附近应该存在一个狭长的无冰区,在这一地区中,有机生物还能继续进行光合作用。这是被大多数人所接受的一种理论。当然还有另外一种可能的情况:冰河期中,生命又回到了自己的摇篮中——海底的液态热泉。无论如何,它们在那里度过了一段不错的时光。

  古生物学家伯恩德-迪特里希·埃德曼——我们在下文还要谈到他——从这种假设中得出了很诱人的结论。诚然,冰河期之后的生命获得了极大发展,光合作用展现了自己的巨大作用。真菌之所以能够活下来,完全是因为它们的粒腺体能够承受氧气。因此,第一批多细胞生物完全依赖太阳的营养才生存下来——当然,那是在无冰区。

  目前已经没有人怀疑地球曾经大雪封山——不管是 100% 还是 90%。现在的问题是“为什么”。以下为你列出了一些理论:

  当时的阳光没有今天强烈,其辐照程度比现在低 6%。的确没错,然而冰河期之前的太阳差不多也这样,因此一个行星绝不会在一夜之间被冻成雪球。

  或者来自太空的星际尘雾横亘在太阳和地球之间,吞噬了光与热。

  或者火山大举爆发,令世界陷入一片昏暗。

  或者罪魁祸首是各个大陆,因为我们都知道,陆地不肯乖乖待着不动,总是动来动去。当所有的陆地都聚集在赤道时,海流无法摄取足够的热量,当罗迪尼亚超大陆崩塌时,局势才终于发生了改变。


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