来自德国黑森州Herbstlabyrinth洞穴的钟乳石和格林兰冰芯的两个自然气候记录 findings 的同步为中欧突然气候变化的时间线提供了新的见解。分析表明,现代莱茵兰-普法尔茨州拉赫尔湖火山的灾难性喷发比之前认为的要早,这表明它可能不是13000年前发生的快速寒冷时期的诱因。海德堡大学和美因茨大学的研究人员证实了这一结论。除了准确确定喷发日期外,研究小组还评估了该事件对气候的影响。
拉赫尔湖火山的最后一次喷发被认为是过去两百万年中最具破坏性的事件之一,其影响远及意大利北部、斯堪的纳维亚和俄罗斯。此次喷发的时间及其与被称为年轻干旱期(Younger Dryas)的突发寒冷事件之间的联系引发了学术界的广泛讨论。2021年,研究人员尝试使用树干的放射性碳定年进行新的日期分类。研究结果表明,喷发发生的大约时间比先前认为的早130年。海德堡大学和美因茨大学的团队成功地利用黑森州Breitscheid的Herbstlabyrinth洞穴中的钟乳石验证了这一新时间。
由于火山喷发的特点是高硫排放,因此相应的火山标记也需要在钟乳石中被检测到。“在海德堡使用离子探针进行的高分辨率硫和氧同位素分析对于这一识别至关重要,”西澳大利亚的科廷大学研究员、海德堡大学兼职教授Axel Schmitt教授表示。离子探针能够在微米尺度下测量多种同位素比率和微量元素。
然后将获得的地球化学数据与格林兰冰芯中发现的未分配硫酸盐峰值进行匹配。统计分析由美因茨大学地球科学研究所的历史气候变化定年权威Denis Scholz教授领导。“这一同步标志着气候和环境记录定年领域的重大进展,因为在年轻干旱期冷却之前,没有已知的精确定年代标记,”海德堡大学地球科学和环境物理研究所的气候变化研究者Sophie Warken博士指出。
Warken博士解释说,新定年显示喷发发生在年轻干旱期冷事件之前大约150年。“这排除了火山喷发与突发气候变化之间的直接因果关系,”她澄清道,并认同自己是该研究的主要作者。通过准确确定格林兰冰芯中的硫酸盐尖峰,研究团队能够推断年轻干旱期开始时的气候事件。之前尚不清楚在这大约1000年的寒冷时期期间,气候变化是否在北大西洋和欧洲同步发生,还是从格林兰逐渐发展到中欧,这可能需要数十年甚至数百年。“我们的结果表明,显著的温度下降是同时发生的,这表明中欧和北极气候之间存在直接联系,”Warken博士解释道。
这项研究为增强对过去复杂气候交互作用的理解铺平了道路。研究结果为更准确预测未来气候趋势奠定了坚实的基础,正如Sophie Warken所强调的。这项研究是海德堡大学、法兰克福歌德大学和美因茨大学的一项合作项目“陆地岩浆系统”(TeMaS)的一部分,得到了莱茵兰-普法尔茨州以及其他机构的支持。德国研究基金会和欧洲研究理事会也提供了额外资金。研究结果已发表在《科学进展》期刊上。