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当地球变成一个大水球

发布日期:2021-10-12 16:15    点击次数:88

  

从1947年到2019年,所罗门群岛的5个岛屿消失了,2020年,太平洋上又有两座岛屿消失了。这不是灵异事件,也不是自然界的未解之谜,而是海平面上升的结果。

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根据美国宇航局的统计数据显示,目前全球海平面正以每年约3毫米的速度上升。这个数字看起来很小,但是如果人类没有扼制气候变化的有效方法,未来南北极的冰盖可能会完全消融。届时,海平面可能会上升六七十米,许多沿海地区将被淹没,海陆分布将重新划分,许多生物的生存因此受到威胁……仅是海平面上升六七十米就能为我们这个世界带来巨大改变,如果地球完全被淹没,又将是什么样的情景呢?

地球曾经是个水球

现在的地球表面约有70%被水覆盖,但是新研究显示,30亿年前,地球可能是一个“水球”。

科学家在澳大利亚西北部内陆找到了一处32亿年前的地质遗存,那里在30亿年前曾是一片汪洋大海。通过对100多个石头样本的研究,对比其中的两种同位素氧-16和氧-18的含量,结果发现32亿年前的海水中氧-18的含量比现在的更高。

科学家推测,30亿年前地球是一个大“水球”。他们认为,今天海洋中的氧-18的含量之所以少,是因为地球上的大陆,陆地上的土壤能从水中吸收了这种较重的氧同位素。而在30亿年前,占据现在的澳大利亚的那片海洋上可能没有大陆,因此海洋沉积物中的氧-18含量才如此高。不过,虽然被称为“水球”,也并不代表地球完全被海水覆盖,在海洋之上还是会有一些零星小岛冒出海面。这或许是地球陆地面积最小的时候了。

而2015年,英国布里斯托大学的科学家在另一项研究中发现,地球大陆“浮出”海面的时间大约在30亿年之前,这似乎从侧面证实了地球曾经是个“水球”的观点。

不过,30亿年前地球上没有大陆可能是好事,科学家认为,地球生命起源于海洋,正是30亿年前的全球性海洋为生命的诞生提供了重要的条件。那么,如果现在地球变成一个“水球”,那会怎么样呢?

大灭绝降临

如果地球陆地完全被淹没,那么海平面至少要升高8000多米(至少是珠穆朗玛峰的海拔高度),这将引发一系列的物种灭绝。

首先,几乎所有生活在陆地上或者淡水中的物种都无法逃脱灭绝的命运。包括人类、大多数植物、鸟类、哺乳动物、爬行动物、两栖动物和昆虫等,都依赖陆地生存。陆地为我们和其他陆地物种提供了食物和淡水,为我们提供栖息地和庇护所。如果陆地全部被淹没,淡水和食物将变得非常紧缺。而植物的消失将使地球上氧气减少,二氧化碳增加,使所有需要氧气生存的生物受到威胁。

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其次,生活在海岸附近的生物也将迎来灭顶之灾。例如珊瑚礁、海藻森林、红树林等,这些生态系统离不开海洋,但是需要大量的阳光才能维持运转。当海平面逐渐上升时,它们也要“走”起来,向陆地和浅海区域移动。并且它们还需要“走”得够快,能够赶上海平面上升的速度,才能扎下根,获得足够的阳光,否则,它们也将会被黑暗的深海吞没,最终走向灭绝。

最后,海洋生物们恐怕也很难独善其身。在海洋中,不同的生物生活在不同深度的海域,生活在深海的鱼如果被带到浅海区域,它可能会因为无法适应气压、水温和海水成分等的变化而死去。同样的道理,浅水水域的鱼类如果到深海去,它们可能也会因为生存环境的变化而死。如果海平面上升了数千米,那么海洋中可能会出现大规模垂直迁徙的场面,而一些海洋生物可能也会因为无法适应环境的变化而灭绝。

不确定的气候

生物灭绝的原因除了栖息地被破坏之外,还有气候的变化。在地球不同的纬度、不同的地理条件下,气候都有所不同。简单来说,气候涉及到温度、光照、降水等。在历史上,大灭绝事件都伴随着气候的变化,比如大约2.5亿年前的二叠纪-三叠纪大灭绝事件,火山喷发导致全球气候变化,使超过90%的海洋生物和70%的陆地生物从地球上消失。那么,没有陆地后地球的气候又将如何呢?

一些地质学家认为,陆地和海洋的分布是影响全球气候的重要因素,比如借助吸热快,散热慢的特点,陆地能够影响周边海水的温度;江河水冲刷裹挟大量的大陆矿物质奔向海洋,这些矿物质的汇入不仅影响海水的密度和物质含量,还为海洋带去营养;陆地还能阻隔海水的流动或者为海水放行,使海水为寒冷地带带去温暖,为热带地区降温;还能通过来往于陆地和海洋的风来制造降雨;等等。没有了陆地,这些好处将不存在了。

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科学家们还认为,地球之所以能长期宜居,是因为地球上有活跃的地质活动,使地球大气层、海洋和地幔之间的矿物质和气体得以循环,尤其是碳的循环,这使地球气候维持稳定。碳循环中来自陆地的碳分量是比较重的,这些碳来自火山爆发、岩石风化和侵蚀,以及化石燃料的燃烧等。陆地的消失,打破了原本的碳循环系统,使参与碳循环的碳减少,这可能导致地球的气温下降。

这是不是说,地球变成水球后就不再宜居了呢?情况或许没有那么糟。2018年,美国芝加哥大学和宾夕法尼亚州立大学合作的一项研究显示,如果一颗岩石行星位于宜居带,即使它的表面完全被水覆盖,只要行星上蕴含着适量的碳,那么仅仅通过碳在大气和海洋之间循环,也能维持星球上的气候稳定。也就是说,如果碳循环能够维持正常运转,含量不至于过高或者过低,那么地球也还会是生命的乐园,不过这生命应该都是水生生命了。

被水拖慢的地球

然而影响气候的因素有很多,自转速度也是其中之一,自转速度的快慢决定了每一个地点的光照量。而地球的自转速度一开始与现在并不一样,在前寒武纪(地球诞生至约6亿年前),自转速度比现在要快,一天只有21个小时,这主要是因为月球对地球的拉扯作用。而物体的旋转速度与其质量分布也是相关的。南北两极冰盖没融化之前,被固定在地球自转轴的中心;冰盖融化之后,水流入分布在全球范围的海洋里。随着水分散到海洋中,地球自转速度也将变慢,这与芭蕾舞演员旋转时的情况相似——舞蹈演员旋转时把手紧贴着自己的身体(质量集中),比打开双臂(质量分散)时,旋转速度更快。

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2014年,英国纽卡斯尔大学的科学家发现,南极洲的地壳正以每年至少15毫米的速度隆起。他们认为,这是因为南极洲的冰雪消融,减轻了陆地承受的重量,并且地表之下黏稠的岩浆不断上涌导致的。这将导致地球自转速度轻微减慢。科学家们推测,这样的情况可能还发生在其他被厚厚的冰盖覆盖的地方。

那么,如果地球陆地完全被海水覆盖,自转速度减慢,又如何呢?首先地球的一天时间变长了。更重要的是,2017年,美国地球物理学家罗杰·比勒姆提出,随着地球自转速度的减慢,赤道会缩小。但是构造板块却不容易收缩,这意味着板块的边缘将被挤压,从而导致板块边界处频繁发生地震。而地震强度足够大的话,地球上大浪滔天的景象可能就是常态了。

虽然陆地不可能完全被海水淹没,但是我们将可能面临海平面上升带来的巨大改变,不仅地球面貌将被改变,地球生命也将经历大洗牌,一批生命将走向灭绝,一些生命为适应新环境而演变出新的特征……现在,或许我们还来得及为“拯救”陆地、“拯救”我们赖以生存的家园尽一份力。