3800年前海洋之谜:骤降的海温推测

在漫长的地质时期里，古海洋环境和古气候的演变，常呈短促的突变与漫长的渐变交替出现的形式。距今3800万年前的始新世末期，是地球上的急剧变冷期。在此以前的始新世早、中期，气温甚高，为新生代最暖时期，鳄鱼、龟等喜暖动物竟可以生活于加拿大巴芬湾北面北极圈以内的岛屿上，在北纬60°以北尚能见到常绿林的踪迹；当时海水温度高，全球海面上均无冰层覆盖。通过对深海沉积物中深水底栖有孔虫壳的氧同位素分析，发现始新世末期海洋底层水温骤降了4℃～5℃，表层水温也大幅度下降。这次降温发生在大约10万年的短暂时期里（对于漫长的地质历史来说，10万年只是一瞬间）。当时，冷水占据了大洋的深层，推测南极底层水开始形成，温度和盐度驱动的大洋环流也开始出现，海底侵蚀作用加强，沉积间断广泛出现。南极大陆周围海面发生大规模冰冻，形成数量可观的海冰，海底接受了大量冰载沉积物。南极大陆局部地区已有冰川出现。海水温度骤降，使得深海底栖生物蒙受沉重打击，浮游微体生物大批灭绝或衰减，以至在此后的一个时期里，海洋中呈现出生物贫乏、属种单调的荒芜局面。陆上植物也受到明显影响，北半球中、高纬地区的常绿林被落叶林所取代。3800万年前的骤冷，是新生代气候变冷中的第一次重大事件，它为新生代晚期大冰期的出现奠定了基础。

这一骤冷事件的起因是什么？有人把它归因于始新世晚期的海退。这一时期的海退已在墨西哥湾岸、欧洲和澳大利亚一些地区发现。海水退落导致浅海大陆架露出水面，这就增加了对阳光的反射率（海水面的反射率较低），致使气候变冷；气候变冷又会导致海面进一步退落，使气候愈益变冷。南极洲局部地区及周围海域为冰雪所覆盖，也会导致反射率增加，后者所引起的气候变冷又会使冰雪覆盖面积进一步增大（并引起海面退落）。由于海水变冷，冷水沉潜至海洋深处，致使海水中二氧化碳的溶解度升高，海水将从大气中吸收二氧化碳，从而减弱大气中二氧化碳的温室效应，导致气候进一步变冷。这几种反馈作用可能有力地加剧了气候的变冷进程。不过人们会追问，海退等现象的发生不限于始新世末期，为什么这一时期的急剧变冷会显得如此不同寻常？

有的学者试图从其他方面探求这一事件的根源。美国学者肯尼特注意到澳大利亚曾于5300万年前与南极洲分裂，至始新世末期，塔斯马尼亚南面的南塔斯曼隆起与南极大陆进一步分开，塔斯马尼亚海道形成，南印度洋与南太平洋之间第一次出现表层水交流，南印度洋高纬海域的寒冷表层水得以通过塔斯马尼亚海道注入南极罗斯海域，冷水取代了以往来自北面的东澳大利亚暖流，从而触发了南极地区的冰冻。海冰形成，使得冰下剩余的海水盐度升高，盐度较高的冷水势必向下沉潜，形成寒冷的底层水，致使海水温度急剧降低。(www.xing528.com)

总之，关于始新世末期事件的起因，说法不一，至今仍处于探索阶段。