海底喷泉与气候的关系揭秘

1979年3月，在美国海洋学家巴勒的率领下，一批科学家对墨西哥西面北纬21â的太平洋中脊进行了一次水下考察。当科学家们乘坐的深水潜艇“阿尔文”号渐渐接近海底时，透过潜艇的舷窗，他们看到了恶烟腾腾、浓雾弥漫的景象，一根根高达六、七米的粗大的烟囱般的石柱狼藉兀立，滚滚的“浓烟”就是从这些石柱的顶口喷发出来的。科学家们驾着“阿尔文”号向着一处“浓烟”靠近，并将温度探测器伸进“浓烟”中，不禁吓了一跳：原来这里的温度竟高达近千度。如果再靠近些，“阿尔文”的塑料舷窗就会变形、进裂，后果将不堪设想。经过仔细观察，他们发现“浓烟”原来是一种金属热液“喷泉”，当它遇到寒冷的海水时，便立刻凝结出铜、铁、锌等硫化物，并沉淀在“烟囱”的周围，堆成小丘。他们还注意到，在这些温度很高的喷口周围，竟形成了一种特殊的生存环境，就像是沙漠中的绿洲，生活着许多贝类、蠕虫类和其他动物群落。

巴勒等的这些发现，引起了科学界的极大兴趣。后来科学家们又陆续在其他地方的大洋裂谷带中发现了类似的情况。

毫无疑问，这一发现的科学意义是非常巨大的。它不仅进一步证实了大洋中脊是岩浆构成活动非常活跃的场所，而且还展示了热液成矿活动的一个侧面，并使我们认识到一种前所未知的生态环境。不仅如此，不久前美国密执安大学的奥温甚至认为，这种海底“喷泉”还与地球气候的变化有着密切的联系。

人们早就知道，大约4千万年到6千万年前的始新世时期，地球有着非常温暖的气候环境，极地与赤道的温差很小。例如不久前，加拿大地质学家曾在北极圈内的埃尔斯米尔岛发现了一片化石树林，树林保存很好，以水杉为主，林中还发现有马、犀牛、鳄、狐猴的化石。证明在树林存在的0.4—0.65亿年前，这里具有热带的气候环境。

那么，是什么原因造成这种气候的骤然变化·呢？(www.xing528.com)

奥温在研究深海钻探计划第92航段，从东太平洋海隆获取的沉积物和岩样以后，发现在2000—5000万年前的沉积物中，铁的含量为现代的5—10倍，钙的含量则为现在的3倍；另外在600—800万年前，铁含量也有一个小的峰值。奥温还从别人的研究中获悉，始新世时期沉积物的铁含量是目前的6倍，二氧化硅的含量更高，为现代的20倍。为什么沉积物中钙、铁、硅含量增高？奥温认为与海底喷泉活动的增强有关。

据此，奥温又进一步认为，当海底喷泉活动增强时，所喷出的钙将与海水中的硫酸氢钙发生反应，析出二氧化碳。已知现在的海底喷泉提供给大气的二氧化碳，占大气中二氧化碳自然来源的14—2296。因此，当钙的析出量为现在3倍时，大气中二氧化碳的含量必将大大增加，估计可相当于现在的1倍。众所周知，二氧化碳含量的增加，将会产生显著的温室效应，从而使全球的气温普遍升高，以至极地也出现了温暖的气候。

不过，奥温的观点并不是唯一的解释这种气候变化的假说。在奥温之前，有人认为这与地轴倾角变化有关。众所周知，现在地轴与黄道的交角是66°33'。持这种观点的研究者认为，在地史时期里，这个交角是变化的，若交角变小，回归线将向高纬度区移动，从而使高纬度区也出现较温暖的气候。还有人认为，这与太阳辐射能量的变化有关，当太阳辐射出更多的能量时，势必使整个地球变得更热一些。再有人认为，这种现象是大陆漂移的结果，当原先位于低纬度区的地块漂移到高纬度区时，我们就会在高纬度区看到反映当年温暖环境的各种特征。

显然，奥温的观点别出蹊径。究竟孰是孰非，人们期待争论的各方在今后能提供出更多的证据。奥温则希望今后在对大西洋和印度洋始新世沉积的研究中，能对自己的这一理论作进一步的检验。