中国科学家首次揭示"雪球地球"时期海洋最低温度 局部海水低至零下15摄氏度

在探索地球气候演变的重大科学问题上,我国科学家取得关键突破。由路凯、冯连君等组成的国际研究团队,历时多年攻关,成功破解了困扰学界数十年的"雪球地球"温度之谜。这项开创性研究首次为7亿年前全球冰封时期的海洋环境提供了精确的温度标尺。 研究团队另辟蹊径,将铁同位素作为"地质温度计",对成冰纪两次全球冰冻事件(约7.2-6.35亿年前)的海洋环境进行系统分析。通过对远古铁建造岩石中铁同位素分馏特征的精密测定,发现其δ⁵⁶Fe值呈现显著正偏,此异常信号指向极端低温环境。经严格计算推演,确认当时冰架底部卤水温度达-15℃±7℃,较现代南极深海还要低20℃。 针对超低温环境下海水未完全冻结的悖论,研究人员通过锶钡比盐度指标发现关键证据:局部水域盐度高达150psu(现代海水约35psu),使冰点降至-11℃以下。这一发现与温度测算结果形成相互验证,揭示了冰架底部"高盐卤水池"的特殊微环境形成机制。类比现代南极冰泵效应,研究团队构建出冰盖消融过程中盐分浓缩、形成低温高盐生态位的完整模型。 该研究的科学价值体现在三个维度:首先填补了地质记录中极端气候定量数据的空白,其次证实全球冰封背景下仍存在生命可能的避难所,更重要的是为理解气候突变阈值提供了历史参照。中国科学院院士王成善评价称,这项成果"重新定义了我们对地球系统韧性的认知"。 据项目负责人透露,团队下一步将聚焦极端环境中微生物代谢痕迹的搜寻工作。已有迹象表明,某些嗜盐微生物可能在这种高盐低温环境中演化出特殊生存策略,这或将改写关于生命起源条件的传统理论。

从"推测很冷"到"定量有据",这项对7亿年前海洋温度的直接测定不仅填补了深时气候研究的空白,也表明地球系统在极端状态下仍可能孕育复杂的局地过程和多样环境;这些发现有助于更全面理解地球气候突变机制,也为研究生命在极端条件下的适应能力提供了新视角。