白堊紀是地質(zhì)時期的典型溫室氣候時期，并發(fā)生了若干重大生物和地質(zhì)事件。CO2是顯生宙氣候變化的主要驅(qū)動力，白堊紀古大氣CO2濃度變化的探究是國際地學領域關注的熱點和前沿科學問題之一。

　　最近，國際地球科學學術刊物《地球科學評論》（Earth-Science Reviews）在線發(fā)表了由中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所研究員王永棟領銜完成的題為《白堊紀古大氣CO2變化趨勢與溫室氣候》(Paleo-CO2 variation trends and the Cretaceous greenhouse climate) 的最新研究論文。

　　該項成果由南京古生物所與國內(nèi)四所大學共同完成。研究人員從全球角度出發(fā)，結(jié)合中國材料，采用古植物氣孔指數(shù)、古土壤同位素并借助于地球化學模型等方法相互補充與印證，首次綜合分析了早白堊世和晚白堊世各階段古大氣CO2濃度變化特征。根據(jù)分析結(jié)果提出，白堊紀在整體上CO2水平相對較高，但并非均一不變，而呈現(xiàn)出白堊紀早期較低、中期達到最高、到白堊紀晚期逐漸降低的變化趨勢。這一結(jié)果不僅支持地球化學模型指示的整體CO2變化趨勢，更為重要的是，研究人員還進一步識別出在白堊紀巴列姆–阿普替期(Barremian–Aptian)、賽諾曼–土倫期(Cenomanian–Turonian)以及康尼阿克–坎潘期(Coniacian–Campanian)出現(xiàn)了幾次顯著的CO2短期快速波動記錄，部分波動的時間分辨率可達1個百萬年尺度。

　　研究結(jié)果顯示，大氣CO2長期變化趨勢和短期波動表明，白堊紀溫室氣候狀態(tài)表現(xiàn)出短暫的不持續(xù)性，古氣候并非之前所想象的那么穩(wěn)定，而是發(fā)生了幾次大規(guī)�？焖贇夂驍_動事件，并伴隨著CO2濃度的短期波動變化。這些變化與白堊紀中期發(fā)生的三次大洋缺氧事件(OAEs)、賽諾曼–土倫期極熱事件(Thermal Maximum)、白堊紀–古近紀界限事件(KTB)、超靜磁帶以及大型火成巖噴發(fā)等重大事件存在密切的耦合與因果關系。這項成果質(zhì)疑了整個白堊紀期間氣候溫度均勻分布且呈現(xiàn)單一穩(wěn)定溫室狀態(tài)的觀點。

　　該項研究得到國家重點基礎研究發(fā)展計劃（973計劃）、中國科學院科技創(chuàng)新交叉團隊和國家自然科學基金等項目的支持。

　　論文信息：Wang YD, Huang CM, Sun BN, Quan C, Wu JY, Lin ZC, 2013. Paleo-CO2 variation trends and the Cretaceous greenhouse climate. Earth-Sciences Reviews, online 14 Nov 2013.