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普林斯顿大学 | 普林斯顿的研究对白令陆桥的出现和冰盖的增长提供了意想不到的见解

指南者留学 2023-01-10 16:46:29 阅读量：1291

指南者留学全国统一咨询热线：<a href="tel:4001831832" style="color:#1677ff; text-decoration:none;">400-183-1832</a>，全国各地区、各分公司联系方式均为此号码。一项新的研究表明，白令陆桥——曾经连接亚洲和阿拉斯加的狭长地带——在最后一个冰河时代出现的时间比之前想象的要晚得多。   这一意想不到的发现缩短了人类首次从亚洲跨越白令陆桥迁移到美洲的时间窗口。   研究结果还表明，气候与全球冰量之间的直接关系可能没有科学家们想象的那么直接，这使人们对导致冰河时代周期的一系列事件的某些解释产生怀疑。该研究于 12 月 27 日发表在美国国家科学院院刊上。   “这个结果完全出乎意料，”普林斯顿大学博士后研究员、该研究的共同主要作者杰西法默说。 “事实证明，我们对北冰洋底部沉积物的研究不仅告诉我们过去的气候变化，还告诉我们人类历史上的一次大迁徙。”   洞察冰河时代周期 在地球历史上的周期性冰河时代，随着越来越多的地球水被锁在巨大的冰原中，全球海平面下降。在每个冰河时代结束时，随着温度升高，冰盖融化，海平面上升。这些冰河时代周期在地球历史的最后 300 万年中不断重复，但其成因很难确定。   通过重建北冰洋过去 50,000 年的历史，研究人员发现，冰盖的增长以及由此导致的海平面下降在最后一次冰川周期中发生的速度惊人地快，而且比之前的研究表明的要晚得多。   “其中的一个含义是，冰盖的变化速度可能比之前想象的要快，”法默说。   在最后一个冰河时代的高峰期，即所谓的末次盛冰期，低海平面暴露了西伯利亚和阿拉斯加之间延伸的广阔陆地区域，称为白令陆桥，其中包括白令陆桥。今天取而代之的是一条被称为白令海峡的水道，它连接着太平洋和北冰洋。   根据估计的全球温度和海平面记录，科学家认为白令陆桥出现于大约 7 万年前，远早于末次盛冰期。   但新数据显示，海平面低到足以让陆桥出现的时间仅在 35,700 年前。这一发现特别令人惊讶，因为在海平面下降时全球温度相对稳定，这引发了人们对温度、海平面和冰量之间相关性的质疑。   “值得注意的是，数据表明，冰盖不仅可以响应全球气候而发生变化，”法默说。例如，冰体积的变化可能是夏季照射冰面的阳光强度变化的直接结果。   “这些发现似乎打破了我们目前对过去的冰盖如何与气候系统的其他部分相互作用的理解，包括温室效应，”普林斯顿大学杜森伯里地质与地球物理科学教授、法默的博士后顾问丹尼尔西格曼说。  “我们的下一个目标是将这一记录进一步追溯到过去，看看同样的趋势是否适用于其他主要的冰盖变化。科学界将渴望得到证实。”   人类迁徙的新环境 人类从亚洲迁徙到北美的时间仍未确定，但基因研究告诉我们，大约 36,000 年前美洲原住民祖先与亚洲人口发生了分化，与此同时，法默和同事发现白令陆桥出现了。   “人们普遍认为，陆桥开放了一段时间，然后人类在某个时候通过了它，”西格曼说。 “但我们的新数据表明，陆桥并未开放，一旦开放，人口就会进入北美。”   这一发现提出了一个问题，即为什么人类在陆桥开通后就决定迁移，以及人类是如何在之前对景观一无所知的情况下穿越陆桥的。   研究人员指出，他们在考虑这些影响时需要谨慎，因为解释需要结合非常不同类型的信息，包括新数据以及人类遗传学家和古人类学家的信息。他们期待看到其他科学界如何建立他们的成果。   过去的窗口 为了重建白令海峡的历史，法默和西格曼寻找海洋化学指纹。   太平洋水域含有高浓度的氮分子，这些氮分子具有独特的化学成分，称为同位素比。今天，来自太平洋的海水向北穿过白令海峡进入北冰洋，携带着可追踪的氮同位素比率。   通过测量北冰洋底部沉积物中的氮同位素，法默发现，正如预期的那样，当白令海峡在最后一个冰河时代的高峰期关闭时，太平洋氮的指纹消失了。   但是当 Farmer 继续他的分析，回到更远的时间——大约 50,000 年前——他发现太平洋氮指纹返回的时间比研究人员想象的要晚得多。   “当杰西向我展示他的数据时，他不需要向我解释发生了什么，”西格曼说。 “除了白令海峡之前的开放之外，变化太大了。”   为了了解对全球海平面的影响，Farmer 和 Sigman 与 Tamara Pico 合作，Tamara Pico 是海平面专家、加州大学圣克鲁兹分校地球与行星科学教授、普林斯顿大学 2014 年本科生，也是该论文的共同主要作者。 Pico 将 Farmer 的结果与基于冰盖增长的不同情景的海平面模型进行了比较。   “当 Jesse 联系我时，我非常兴奋，”Pico 说。 “我的博士学位的很大一部分。论文的重点是全球冰盖在进入末次盛冰期之前的增长速度，我的大部分工作都表明它们的增长速度可能比以前想象的要快。”   Farmer 的氮分析提供了一组新证据来支持 Pico 关于上一个冰河时代海平面的研究。   “令我兴奋的是，这为这段时间的全球海平面提供了一个完全独立的约束，”皮科说。 “已经提出的一些冰盖历史差异很大，我们能够查看预测的白令海峡海平面，并查看哪些与氮数据一致。”   “这项研究汇集了北冰洋、氮循环和全球海平面方面的专家。结果不仅对气候和海平面有影响，而且对人类史前史也有影响，”法默说。 “古气候研究的一个激动人心的方面是有机会在如此广泛的主题上进行合作。”   “白令海峡在末次盛冰期前 10,000 年被洪水淹没。”   <blockquote> 注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。 </blockquote>

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