由於古氣候變化,古代裏海的水位比今天高出數十米

2024年04月15日15:45:25 科學 1316

科學家們已經證明,發生在 18-13 千年前、被稱為「赫瓦林斯克大海侵」的裏海海平面大幅上升數十米,與現有的假設相反,這可能是由海平面上升引起的,而不是由冰川融化,而是由古氣候的自然變化造成的。事實證明,由於當時氣候寒冷,流入裏海的河流匯集的大片地區都被永久凍土覆蓋。結果,大量的雨水和融水幾乎沒有被凍土吸收,而是流入大海,海面蒸發量很小。所有這些因素導致裏海海平面上升,海域面積比今天增加了一倍多。獲得的數據將有助於澄清有關氣候變化下裏海水位波動規模的想法。

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裏海不同水位的區域。赫瓦林斯克海侵的邊界以黃色顯示

該研究結果發表在歐洲領先期刊《水文學和地球系統科學》之一上。

裏海是世界上最大的不直接與海洋相連的水域。研究表明,裏海的水位在其存在的歷史上變化很大:最小值和最大值之間的差異達到了100多米。最著名、大規模的海平面上升——赫瓦林斯克海侵——發生在 18-13 千年前。在此期間,裏海的水位仍然比今天高出50多米。科學家提出了許多假設來解釋赫瓦林斯克海侵的原因。

大多數人都歸結為尋找一個問題的答案:在當時寒冷和相對乾燥的氣候下,古代海洋如此高的上升所需的大量湧入的水的來源是什麼?許多科學家用額外的水流入裏海來解釋這一現象,這首先是由於斯堪的納維亞巨型冰川融化的結果,其次是由於冰川湖和河流現在不再流入裏海。 。裏海盆地古代河流的巨大含水量的另一個證據是在俄羅斯平原上發現的曾經存在的河道痕迹,其尺寸比現代河流大許多倍。

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現代河谷中古代河道的位置

俄羅斯科學院水問題研究所(莫斯科)的水文學家、俄羅斯科學院地理研究所(莫斯科)的地貌學家、古地理學家、氣候學家和海洋學家、A. M. Obukhov 大氣物理研究所組成的科學團隊俄羅斯科學院(莫斯科)、以 M.V. Lomonosov 命名的莫斯科國立大學和以 P. P. Shirshov RAS 命名的海洋研究所(莫斯科)制定了一項雄心勃勃的任務:利用現代建模方法和古地理分析來尋找最有可能的裏海赫瓦倫斯克海侵形成的原因。

工作在多個方向進行。一組氣候學家和海洋學家利用現代大氣和海洋環流數值模型,研究了裏海存在的不同時期的氣候條件、水和熱狀況,同時考慮到冰的動態。覆蓋。科學家們表明,考慮到海面蒸發量微不足道,如果流入裏海的水量比現在高出 30-50%,赫瓦林斯克海侵時期的海平面特徵就可以維持。

一群古地理學家和地貌學家研究了俄羅斯平原古代河床的痕迹,這些河床將水輸送到裏海。科學家們選取了數百個土壤樣本並使用現代分析設備對其進行了檢查,結果表明這些河道的年齡為17.5-14000年,也就是說,它與赫瓦林斯克海侵時期相吻合。計算出的通過這些巨大通道流入裏海的水量也接近於模型得出的估計值。

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鑽探古河道

第三組研究人員——水文學——使用數值模型重現了在研究期間可能導致如此大規模的海水流入海洋的過程。科學家表明,主要原因是永久凍土的廣泛存在,它阻止了水吸收到土壤中並蒸發。在這些條件下,即使降水量低於現代降水量,也可能形成比現代高出 40% 的河流流量。

「完成的模型計算和古地理分析結果證實了這一假設,即古代裏海海平面比現代海平面上升數十米可能發生在18-13000年前寒冷且相對乾燥的氣候中,當時自冰川融化以來,融化的冰川水的貢獻要麼不再存在,要麼微不足道。三組項目實施者獲得的獨立估計給出了相似的值:流入裏海的水量比今天多了一倍半,這確保了維持如此高的海平面,而其表面幾乎沒有蒸發。在沒有冰川徑流的情況下,這種湧入可以用俄羅斯平原上永久凍土的蔓延來解釋,」該項目的負責人、物理和數學科學博士亞歷山大·蓋爾凡(Alexander Gelfan)表示,該項目得到了俄羅斯科學基金會的資助。

未來,作者計劃繼續研究重建其他時期裏海水位的大規模升降,以反映氣候變化。

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