“古新世—始新世热极限事件”是由突然释放出来的3000亿至3万亿吨的化石碳气体引发的,最终的结果是始新世早期的气温要高于我们今天的气温,当时两极地区没有冰层覆盖,气温比正常情况升高了6℃,而且这段时期足足持续了2000年。
在这2000年里,地球低纬度和中纬度地区很多地方一片荒芜:在陆地上,到处都是沙漠;在海洋中,临近海平面的海水上层也很少有海洋生物活动,因为一旦海平面的温度超过20℃,海洋生物就会大大减少。只有在接近两极地区的高纬度地带气温适宜的地方才有陆地生物和海洋生物的繁衍。
5. 冷热“风暴眼”,冰期来了
对于生命来说,宇宙是一个充满敌意的地方。到处都是真空。在极少数临近真空状态的地方,温度又非常高,化学反应无法进行——分子在稳定地形成之前就被分开了。而有些地方又太冷——由于反应过于缓慢而失去了生命出现的可能。
还好,还有一个温暧和有水的地方——地球,但各种各样的危险潜伏在它的周围。火山爆发喷吐出连绵的熔岩,把数百万吨有害的化学物质抛到空中,引发强烈的地震;海啸不断改写大范围的海岸线;冰河时代的出现改变了全球气候……
是否可以这样推论,大概在公元前10000年,极其可怕的灾难席卷了地球。地球上火山爆发,地震不断,洪水四溢。紧接着,大量的植物和动物灭绝,恐怖的全球黑暗时代到来。这是一个充满荒凉的世界,事实上,灾难的突发远远超出了人们的想象。
这次灾难到来得很突然。幸存的人们到处找寻洞穴和高山避难,关于他们境况的记录保存在成百上千的大洪水神话或者火灾神话中,这些故事每一个文明传统里都有。最近一个世纪,科学家收集了关于这场灾难的证据,用“冰河期理论”加以解释。
现代科学界一向偏爱均变论,这种对均变论的偏向唯物主义(这种理论假设所有的存在,包括思想都是由物质构成的)结伴出现,它们正是传统人类起源理论的基础,尽管这基础根本未经证明。
大约在6.5亿年前,地球呈现完全冷冻状态,表面温度骤然跌落,整个地球覆盖在3000多米厚的冰层之下。这一冰冻期持续了大约2500万年之久。
地球每隔一段时间都会遇到一段冰川期,在过去300万年来,地球跌跌撞撞地循环走过了几十个冰川期。每次冰川期到来,极地的冰层都慢慢扩大到其他地方。冰川期快结束的时候,它们又慢慢缩回到极地。每次冰川期一般都仅持续大约4.1万年,但在过去的50万年中,地球被这些冰层覆盖的时间却长达10万年。
冰川还可能会引起另一种连锁灾难。美国的科幻电影《后天》,讲述的是全球温室效应改变了海洋暖流的运动,从而使得地球在几周时间内进入到了冰川期。冰可以反射85%的太阳光,而海面对阳光的反射率不足10%。冰川越多,暴露于阳光之下的海面也就越少,那么地球吸收的阳光能量就越少,气温就会越来越低。一旦地球被冷冻,单细胞微生物就会死亡或退化。这样,只有发生一系列大规模的火山爆发,几十甚至上百亿吨炽热的火山熔岩才有可能融化厚厚的冰川。
与此同时,过去50万年中,冰川期及间冰期的温度变化都变得更加极端,最低温度和最高温度的纪录连续被打破。根据地球岩石的纪录,这些极端的气候变化不可能在短时间内缓解,而最近的两次冰川期更是有史以来气候变化幅度最大的两次。在这次即将到来的冰川期中,北美洲的遭遇与其在过去十几万年间的历次冰川期相似,将被厚厚的冰层覆盖。同时,电脑模拟显示,欧洲和亚洲也进入了冰层区,从英格兰到叙利亚,大片的土地都将被厚达3.5千米的冰层覆盖。这是此前冰川期中从未见到的景象。
2010年2月,美国宾夕法尼亚州立大学的理查德·艾理教授通过采集、对比被称为冰核的冰川深层标本来推断气候的变化。艾理最惊人的发现发生在北美的格陵兰岛,他在那里钻出了一条3公里深的冰核,获得了10万年以上的气候历史。
通过研究这段冰核,理查德·艾理教授发现,气候循环的主要模式——间冰期与冰川期相互交替,只是问题的一个方面。冰核证据显示,有一个10年当中,在格陵兰岛中部,温度变化了18华氏度。这说明,气候并不总是循序渐进地发展,而是在两个极端之间野蛮地摇摆,它不仅在冰川期中发生过变化,甚至还在稳定的间冰期中也发生过变化。更糟糕的是,这种变化来势迅猛,10年当中就能把气候彻底改变。
更让人担心的是,研究还显示,气候的这种疯狂摇摆,似乎是一种正常状态,而人们所享受万年的稳定气候,实际上是自然界的一种反常现象!
2011年初,中国福建博物院展示了一批化石标本,距今3万到1万年前,地球发生过一次大的冰期,2.7万至1.1万年前的冰川时期,台湾海峡一带原来是一片远古动物乐园,
标本经过北京大学实验室测定,这些动物生活的年代在2.7万至1.1万年前的冰期。包括诺氏古菱齿象、轴鹿、达维四不像鹿等。而大陆与中国台湾地区在大约1万到4万年前陆地是相连的。
18和19世纪人类最大的发现之一就是,曾在地球上一度繁衍生长的绝大多数物种突然销声匿迹了。达尔文的进化论对此首先作了阐释。他认为,这些物种的逐渐绝灭是因为在不停的生存竞争中,它们对于环境的适应能力劣于它们的竞争对手。
冰川期的形成,与地球围绕太阳旋转的轨道有关。地球的旋转轨道并不总是完美的圆环。科学家发现,在这种持续了10万年的循环中,轨道先是从近似一个圆形,然后拉伸成一个椭圆形,之后又恢复到近似圆形。在椭圆形轨道上,地球远离太阳约500万公里,这个期间,地球便进入了寒冷的冰川期。而当轨道恢复成圆形时,冰川期又会被温暖的间冰期取代。
现在,地球正处于间冰期,气候相对稳定,人类文明得以迅猛发展。但地球的气候远比人们想象的难以预测,已有科学家提出:地球可能会在没有任何预兆的情况下提前进入第五纪冰川期。
为了找到冰川期有可能提前的确切证据,一些科学家将目光投向了浩瀚的海洋。
众所周知,大洋暖流有助于稳定天气模式。但是,科学家们最近发现,洋流有时也会变得异常慵懒。
艾理的一条冰核记录显示了发生在1.3万年前(上一个冰川时代末期)全球范围内气候的剧烈变化。当时,全球变暖,北美洲的冰川开始融化,在今天加拿大的哈德森海湾,形成了一个巨大的淡水湖。这个湖被冰山形成的大坝包围着,但大坝最终裂开了,11.5万亿立方米的淡水注入了北大西洋。由于淡水浓度比海水低,不会下沉,造成大洋热盐环流速度减慢,暖空气的循环停止,温度随即大幅降低。这就是“新仙女木事件”。这一反常的寒冷时代,统治了地球1000多年。
美国陆军寒地研究与工程实验室的气候学家唐·佩罗维奇研究发现,20世纪60年代,北极海冰的平均厚度超过3米,而今天还不到1.8米。以这样的速度,不用50年,北极的海冰层就会消失。
海冰就如同一个塞子,它可以阻止淡水冰河直接向大洋推进。一旦海冰消失,淡水冰河就会畅通无阻地涌入大洋。随着越来越多的冰河融化,势必会引发又一个冰川期。
海洋学家尼奥·博格为这种现象找到了直接的证据,他的研究小组在格陵兰岛海岸发现,洋流运动确实正在变慢。有些科学家据此预测,100年内,大洋热盐环流就会停止。但博格更悲观,他担心,这种变化会发生得很快。
大约在1万多年前,极少数的现代人在最后的一次冰期中幸存了下来。这些曾经数度覆盖地球表层的冰期是由地球年平均温度发生了几度的变化所引起的。在以往的100万年中,这样的冰期不断重复发生,它发生的规律性实在令人吃惊。距人们最近的一次冰期大约在1.8万年前进入盛期。当时,冰层覆盖了欧洲和北美的绝大部分地区。通过对海洋沉积物中氧的同位素含量的丰度进行测定,就能够对以往不同时期现于地球的冰川时代作出判断。在通常情况下,水中所含的氧是氧16,它的原子按里分别有8个质子和中子。而氧的另一种同位素氧18的原子核里则有8个质子和10个中子,而氧18这种类型通常只占地球含氧量的千分之几。这两类氧的化学性质几乎是—样的,但由于氧18稍重一些,因而当水蒸发时,易于留存下来。当冰期来临时,海洋里的一部分水蒸发到天空变成雨雪落到地面,带走了大量的氧,致使海洋里的氧18含量增多。
因此,海洋沉积物中氧18浓缩物的变化就为人们勾勒出了一幅冰盖形成的自然历史图画。氧18的变化情况表明冰川形成的历史具有某种引人注目的周期率。它们每隔不同的时期重复出现,其间隔期分别为10万年、4.3万年、2.4万年和1.9万年。对这种周期性变化的解释既简单又出人意料。它是由南斯拉夫天文学家米留丁·米兰科维奇在本世纪前半叶首先提出的。当地球环绕太阳运转时,地球上出现了从冬到夏这种周而复始的季节变化。这是因为地球自转轴线与地球轨道平面的夹角并不是恰成直角,而是成23.5度的斜角。因此,当北半球夏季来临时,太阳处在天空中较高的位置,日照时间长,我们接受的热量就多些;同此道理,冬季太阳在天空中的位置偏低,日照时间短,气温也就相对的冷一些。如果地球自转轴线不成斜角,情况就非如此。关于引起地球热量变化原因的更精巧的解释是,地球公转的轨道并不是一个正圆形,而是一个椭圆形。
椭圆形与正圆形的度数差用一个数值来表示,叫做偏心率。地球的轨道是椭圆形,加上太阳处在中心位置,这就意味着地球轨道上有一点距离太阳最近,我们称之为近日点。地球运行到近日点的时间是每年的1月。现在我们已经得知,由于月球和其它行星引力作用的结果,地球自转轴的倾斜度、地球公转轨道的偏心率以及到达近日点的时间,这三者都在随时间发生缓慢的变化。偏心率的变化是每10万年一次,地轴倾斜度是每4万年一次,近日点变化要复杂一些,它在每隔2.3万年和1.9万年之间交替。因此,米兰科维奇的理论回答了氧18含量的丰度所表明的冰川形成具有周期性的原因,因而也回答了冰川覆盖量的问题。冰川覆盖量取决于夏天气温处于0℃以下的地区的面积,因为只有这样,冰盖才能年复一年地堆积起来。人们发现,在冰期到来时,物种的灭绝率同样达到了高峰,尤其是热带物种,它们陷入了走投无路的境地,例如加勒比海地区的物种就找不到更为温暖的地方。
冰川学家,史前气候专家洛兰·李斯基认为,下一个冰川期可以比此前100万年中的任何一次都要来得严重。500万年前,复杂生命刚刚开始进化,地球那时的温度比现在高出很多,极地没有任何冰。上一次类似的“温室地球”阶段大约发生在1亿到5000万年前,当时南极上森林苍郁,浅海则覆盖了现在美洲、欧洲和非洲的大片地区。
这之后,可能是与喜马拉雅山快速上升有关,地球大气中的二氧化碳量开始慢慢下降,地球也开始慢慢变冷。南极在3000万年前第一次出现了永久性冰盖,此后慢慢扩大。不久,北极也出现冰盖。
250万年前左右,地球气候进入了全新的震荡阶段,冰川期与间冰期频繁交替一直到现在。在此期间,北半球的冰层也不断扩大。这期间,北欧、北亚和北美洲的覆冰厚度一度高达4000米,海平面则在今天海平面的120米之下。一次比一次更冷的冰川期,让地球在过去50万年中总体来说不断变冷——直到“人类世”到来。“人类世”这个词是刚开始受到广泛认可的地质概念,由诺贝尔奖得主大气化学家保罗·克鲁岑提出。它没有特定的起始时间,意指人类活动开始对地球大气和生态产生越来越关键影响的这段时间。
世界或将进入一个小冰期,是自然界的轮回现象,其实并非是目前人类所面对的最大灾难。《太甲》曰:“天作孽,犹可违。自作孽,不可活。”“人祸”隐忧也许才是最严重的。而人类之所以走到危机四伏的境地,是人类欲望膨胀、灵魂分裂和自身拥有越来越强大的能量结合后所造成的。