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很久很久以前，在世界的极寒之地附近，有一片湿润的温带雨林…… 这听起来似乎难以置信。但最近，一个来自英国和德国的研究团队，在距南极点约900公里的位置，发现了白垩纪时期的森林土壤。能够发现保存了如此多完好细节的古老森林本就已是一件令人惊叹的事，而更令人惊讶的是，它还揭示了一个比之前以为的要温暖得多的南极世界。  ○ 在8.3千万年前到9.2千万年前，在距离南极900公里以内的一片温带雨林。| 图片来源：James McKay / Alfred-Wegener-Institut 研究人员从南极洲西部的海底提取出了埋藏在沉积物中的古老花粉、孢子、石化的树根，以及一些其他化学证据，得知当年这片森林的年平均温度达到13℃，在夏季甚至可以达到20或25℃，这样的结果对已有的关于那一时期的气候模型发起了挑战。  1.4亿年中最温暖的时期 1.15亿年前到8千万年前的白垩纪中期是恐龙的全盛时期，同时也是过去1.4亿年中最温暖的时期之一。当时，热带地区的温度高达35℃，海平面比现在高出170米。然而，人们对当时南极圈以南的环境知之甚少。 我们知道，在南极洲以南，每年有4个月的时间是没有阳光照射的极夜。这意味着在这些地区，每年有三分之一的时间根本没有能给生命带来生机的光照。科学家推测，要在这样的条件下依然存在一片茂盛的雨林，那么二氧化碳发挥了重大威力——当时的温室效应应该比我们之前想象的还要严重。根据新的分析，研究人员认为在白垩纪中期的大气中，二氧化碳含量需要至少为1000 ppm（目前地球大气中的二氧化碳含量约为407 ppm，是过去80万年中的最高水平），才可以让这片森林得以在缺乏光照的情况下仍能茁壮成长。 他们从南极洲西部的松岛和斯韦茨冰川附近的海床上钻取了沉积物，在这些沉积物中没有发现盐的痕迹，表明那里曾经是一片淡水湿地。但他们在这些沉积物发现了密集的树根化石网络，这个网络保存得非常完好，在显微镜扫描下，甚至可以清晰辨认出单个的细胞结构。  ○ 部分花粉和孢子的显微照片。| 图片来源：Johann P. Klages, et. al / Nature 这些样本中包含了无数的植物花粉和孢子的痕迹，其中有的是首次在南极的高纬度地区发现的开花植物的残余。通过分析花粉样本，研究人员认为这片古老的雨林曾是针叶树、蕨类植物和花灌木的家园，同时也是细菌的温床。  重建气候模型 为了重构这片雨林当时所处的环境，研究人员分析了现存的这些植物的后代所生存的气候条件，推算出当时的平均气温应该在12℃左右，大约比现如今德国的年平均温度高2℃；夏季的平均温度约为19℃，河流和沼泽的水温在20℃左右，而南极洲西部的降雨量和强度与今天的英国威尔士相似。 这样的数据证明了，在白垩纪中期，南极大陆是一片被茂盛繁多的植被覆盖、基本没有冰川存在，且二氧化碳浓度极高的地区。其实从另一个角度，也能大致推断出当时为何基本不可能有冰原存在：白色明亮的大片冰原会将大部分阳光反射回大气中，使得陆地温度保持低温；只有陆地被植被覆盖才能起到相反的作用，它们会从阳光中吸收更多的热量，加剧温室效应。  给今天的启示 这一发现对理解现代气候变化以及南极冰川融化有何意义？目前，任何将现代与白垩纪时期的气候进行直接对比或许都有点草率。虽然地球大气中的二氧化碳水平现在正以较快的速度上升，但这一数值远低于白垩纪中期；而在过去的数百万年间，大陆板块已经发生了重大漂移，这在一定程度上改变了海洋和大气环流模式，而这些模式都是有别于白垩纪时期的。  ○ 9千万年前的世界。| 图片来源：J.P. Klages, Alfred-Wegener-Institut 但这项研究的确表明，一些因素对整体环境的影响起着关键性的作用，比如冰层的存在与否就能造成非常大的不同。或许目前我们还不清楚这些因素在未来会扮演什么角色，比如现有的南极冰川是否在理论上可以减缓温室效应。但总的来说，有科学家认为，这一发现对我们认识南极洲的冰川融化来说是一个很好的提醒，它让我们意识到，南极大陆是一片并非一定要处处有冰存在的地区。 |
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