英国埃克塞特大学等机构的研究人员在新一期学术期刊《自然—地球科学》上报告说,在4亿多年前的奥陶纪,地球曾迎来一次冰河期,这次冰河期的成因过去一直不太清楚,但本次研究显示那时刚从海洋登上陆地的植物或许发挥了重要作用。
据估计,那时类似今天苔藓的植物刚登上陆地,它们为了生长,要从脚下的岩石中吸收钙、镁、磷等矿物,而这个过程中的化学反应会吸收空气中的二氧化碳。在当时这个机制吸收二氧化碳的效果比光合作用更强。由于这些植物的大量生长,地球大气中的二氧化碳显著减少,与之相应的是温室效应减弱,导致地球温度下降,并最终引发冰河期。
研究人员使用现代苔藓类植物进行了实验,结果证实它们在岩石上生长时,确实有较强的减少空气中二氧化碳的能力。
植物吸收二氧化碳引发冰河期的机制过去也有报告。有研究认为,距今约3亿年前到2亿年前的一次冰河期出现的原因,就是因为地球上出现了大型植物,这些植物不仅通过与岩石作用而吸收二氧化碳,还发生更强的光合作用,于是引起了气温的急剧下降。
那么植物的这种“制冷”能力可以用来应对现在的全球变暖吗?领导本次研究的蒂姆·伦顿教授说,虽然研究结果说明植物能对气候产生巨大影响,并且它们今天仍在持续发挥这种作用,但其效果已远远赶不上人类排放温室气体所造成的影响。要把迄今大气中人类排放的温室气体完全清除,地球上的植物估计要花费数百万年。
doi:10.1038/ngeo1390
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First plants cooled the Ordovician
Timothy M. Lenton; Michael Crouch; Martin Johnson; Nuno Pires; Liam Dolan
Between 488 and 444 million years ago, during the Ordovician period, the climate cooled gradually1, culminating in the abrupt onset of periods of temporary glaciation. These Late Ordovician glaciations are puzzling, because they occurred when atmospheric CO2 concentrations, as estimated by geochemical models2, 3, 4 and proxy data5, 6, 7, were roughly 14–22 times present-day atmospheric levels (PAL). Yet complex climate models8, 9 suggest atmospheric CO2 levels had to drop to about 8 PAL to trigger glaciations at this time. The uncertainty in the proxy estimates5, 6, 7 allows for such a temporary reduction in atmospheric CO2 levels during the Late Ordovician, but it is unclear which process (or processes) could have lowered these levels temporarily at the time.