科学家发现世界上最古老的森林化石 源自3.9亿年前

科学家发现世界上最古老的森林化石 源自3.9亿年前 在英格兰西南部发现的世界上最古老的森林化石可以追溯到 3.9 亿年前，这为我们了解泥盆纪早期的树木生命形式及其对地球地貌的影响提供了重要线索。这项开创性的研究强调了早期树木在稳定环境和塑造河流系统演变过程中的重要作用。菖蒲树森林。图片来源：Peter Giesen/Chris Berry这些化石是在布里斯托尔海峡南岸的米内黑德（Minehead）附近发现的，附近就是现在的布特林度假村（Butlin's holiday camp）。这些被称为菖蒲的树木化石乍一看很像棕榈树，但它们却是我们今天所熟悉的树木种类的"原型"。它们的树干不是实木的，而是细细的，中间是空心的。它们也没有叶子，树枝上覆盖着数以百计的树枝状结构。倒下的菖蒲原木化石。资料来源：Neil Davies这些树也比它们的后代矮得多：最大的树高在两米到四米之间。随着树木的生长，它们会脱落树枝，掉落大量的植被垃圾，这些垃圾为森林地面上的无脊椎动物提供了食物。地质意义科学家们以前曾认为英国海岸的这一地段并不包含重要的植物化石，但这一特殊化石的发现，除了其年代之外，还显示了数亿年前早期的树木是如何帮助塑造地貌、稳定河岸和海岸线的。该研究成果发表在《地质学会期刊》上。这片森林可以追溯到距今 4.19 亿年到 3.58 亿年前的泥盆纪，当时生命开始了向陆地的第一次大规模扩张：在泥盆纪末期，出现了第一批结籽植物，最早的陆地动物（主要是节肢动物）也已发展成熟。倒下的树干细节。资料来源：Chris Berry该研究的第一作者、剑桥大学地球科学系尼尔-戴维斯教授说："泥盆纪从根本上改变了地球上的生命。它还改变了水和陆地的相互作用方式，因为树木和其他植物通过根系帮助稳定沉积物，但人们对最早的森林知之甚少。"生态见解和研究方法研究人员发现的化石森林位于德文郡北部和萨默塞特郡西部海岸的杭曼砂岩层中。在泥盆纪时期，这一地区并不与英格兰其他地区相连，而是位于更南的地方，与德国和比利时的部分地区相连，在德国和比利时也发现了类似的泥盆纪化石。卡迪夫地球与环境科学学院的合著者克里斯托弗-贝里（Christopher Berry）博士说："当我第一次看到这些树干的照片时，我立刻就知道它们是什么了，这是基于我 30 年来在全球范围内对这类树木的研究。在离家如此之近的地方看到它们真是令人惊叹。但最有启发性的见解来自于第一次看到这些树在它们生长的位置上。这是我们第一次有机会直接观察这种最早类型森林的生态学，解读钙华树的生长环境，并评估它们对沉积系统的影响"。德文郡北部和萨默塞特郡西部海岸的杭曼砂岩层，这些化石就是在这里发现的。资料来源：尼尔-戴维斯实地考察是沿着英格兰海拔最高的悬崖进行的，其中一些悬崖只能乘船到达，考察结果表明，这种砂岩地层实际上富含泥盆纪时期的植物化石材料。研究人员在砂岩中发现了保存下来的植物化石和植物碎屑、树原木化石、树根痕迹以及沉积结构。在泥盆纪时期，该地点是一个半干旱的平原，从西北方的山脉流出的小河道纵横交错。戴维斯说："这是一片非常奇怪的森林与你今天看到的任何森林都不一样。这里没有任何灌木丛，草也还没有出现，但是这些密密麻麻的树木掉落了很多树枝，这对景观产生了很大的影响。"这一时期标志着密集的植物首次能够在陆地上生长，钙华树脱落的大量碎屑在沉积层中堆积起来。这些沉积物影响了河流在地形上的流向，这是河流的流向第一次受到这种影响。这些化石中包含的证据保留了地球发展过程中的一个关键阶段，即河流开始以一种与以往根本不同的方式运行，成为今天巨大的侵蚀力量。人们有时会认为英国的岩石已经被研究得够多了，但这表明，重新审视这些岩石可以获得重要的新发现。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

突破性研究揭示星形沙丘的年龄和快速形成过程 为了解地球的地质历史提供线索

突破性研究揭示星形沙丘的年龄和快速形成过程 为了解地球的地质历史提供线索 摩洛哥 Erg Chebbi 的 Lala Lallia 星沙丘。资料来源：C. 布里斯托教授星形沙丘是一种巨大的沙丘，其名称源于从中心山峰伸展开来的手臂。从高空俯瞰，这些沙丘就像星星一样，广泛分布于现代沙漠中，包括非洲、阿拉伯、中国和北美洲的沙海。研究显示，摩洛哥沙丘底部最古老的部分已有 1.3 万年的历史。然而，沙丘是在过去一千年中迅速形成的，这一发现令科学家们大吃一惊，因为他们一直认为大型沙丘的历史要久远得多。星形沙丘被认为是地球上最高的沙丘，中国巴丹吉林沙漠中的一座高达 300 米在太阳系的其他地方，火星和土星的卫星土卫六上也发现了星沙丘。尽管星形沙丘在今天很常见，但在地质记录中几乎从未发现过。它们的缺席让科学家们感到困惑，因为过去的沙漠是地球历史的常见组成部分，保存在地下深处的岩石中。来自Google地球 2023 Maxar Technologies 的 Lala Lallia 中国巴丹吉林沙漠卫星图像，沙丘峰顶用虚线标出，GPR 剖面用实线标出，编号圆圈表示取样位置。资料来源：《科学报告》，DOI: 10.1038/s41598-024-53485-3这项发表在《科学报告》杂志上的新研究将摩洛哥东南部一个名为"Lala Lallia"（在柏柏尔语中意为"最高圣点"）的星形沙丘的地基年代定为距今约 1.3 万年前。该沙丘位于撒哈拉沙漠靠近阿尔及利亚边境的厄格切比（Erg Chebbi）地区，该地区曾出现在《SAS 侠盗联盟》等电视剧和《木乃伊》、《撒哈拉沙漠》等大片中。地质意义和技术进步研究表明，这种沙丘之所以能达到目前的 100 米高和 700 米宽，是因为在过去的一千年里，它在缓慢向西移动的过程中迅速增长。阿伯里斯威斯大学地理与地球科学系的 Geoff Duller 教授说："这项研究实际上就是失踪沙丘的案例我们在地质记录中看不到它们的原因一直是个谜。只是因为有了新技术，我们现在才能开始揭开它们的秘密。这些发现可能会让很多人大吃一惊，因为我们可以看到这个巨大的沙丘形成得如此之快，而且它正以每年约 50 厘米的速度在沙漠中移动。这些梦幻般的星形沙丘是世界自然奇观之一。"伯克贝克大学和伦敦大学学院的查理-布里斯托教授补充道："利用地面穿透雷达来观察这个星形沙丘的内部，使我们能够展示这些巨大的沙丘是如何形成的，并建立一个新的模型，以便地质学家更好地了解在岩石记录中应该寻找什么来识别这些神奇的沙漠地貌。"科学家们的突破性研究表明，星沙丘的形成时间与地球历史上的"少干纪"（Younger Dryas）一个突然变冷的时期相近。研究还发现，沙丘停止生长的时间长达 8000 年。在该遗址发现的陶器也表明，在大旱来临之前，较湿润的环境（也许是扩大的季风）稳定了沙丘。这项研究利用阿伯里斯特威斯大学开发的发光测年技术，发现了沙子中的矿物最后一次暴露在阳光下的时间，从而确定了它们的年龄。阿伯里斯威斯大学的杜勒教授补充道："阿伯里斯特威斯开发的发光测年技术正在揭开世界上最具挑战性气候的一些秘密，这真是一种殊荣。它们让我们对地质学有了深入的了解，这可能会产生更广泛的影响，包括用于水资源和碳储存的地质沉积物。"杜勒教授的最新发现使用了与他发现世界上最古老木结构时相同的发光测年技术这项研究发表在去年的《自然》杂志上。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

当地球变成冰川：科学家揭开7亿年前的气候之谜

当地球变成冰川：科学家揭开7亿年前的气候之谜 澳大利亚地质学家发现，加拿大的低火山二氧化碳排放量和岩石风化是 7 亿年前极端冰河时期背后的关键因素。他们的研究参考了南澳大利亚的板块构造模型和地质证据，揭示了地球的气候敏感性及其自然恒温机制，将地质气候变化的缓慢速度与人类活动驱动的快速变化进行了对比。资料来源：美国国家航空航天局该研究的主要作者、ARC未来研究员阿德里安娜-杜特凯维奇（Adriana Dutkiewicz）博士说："想象一下，地球几乎完全被冰雪覆盖。这就是大约7亿年前发生的事情；地球从两极到赤道被冰雪覆盖，气温骤降。然而，究竟是什么造成了这种情况，这一直是个悬而未决的问题。"澳大利亚弗林德斯山脉（Flinders Ranges）北部靠近阿卡鲁拉荒野保护区（Arkaroola Wilderness Sanctuary）的斯图特地层（Sturt Formation）冰川沉积物，距今约 7.17-664 亿年。研究第一作者、悉尼大学地球科学学院的 Adriana Dutkiewicz 博士指着厚厚的冰川沉积层。图片来源：Dietmar Müller 教授/悉尼大学"我们现在认为我们已经破解了这个谜团：历史上较低的火山二氧化碳排放量，得益于现在加拿大境内一大堆火山岩的风化；这是一个吸收大气二氧化碳的过程"。这个项目的灵感来自于这一时期古冰川留下的冰川碎屑，在南澳大利亚的弗林德斯山脉可以看到这些壮观的冰川碎屑。最近，由合著者之一、阿德莱德大学的艾伦-柯林斯教授（Alan Collins）率领，对山脉进行了一次地质实地考察，这促使研究小组利用悉尼大学的 EarthByte 计算机模型，对这一冰期的成因和持续时间之长进行了研究。7.17 亿年前到 6.6 亿年前，地球被冰雪覆盖这是一个长达 5700 万年的冰河时代。由 Adriana Dutkiewicz 博士和 Dietmar Müller 教授领导的悉尼大学地球科学家已经找到了可能的原因：大气中的火山二氧化碳含量达到了历史最低水平。这段视频显示了 8.5 亿年前到 5.4 亿年前大陆（灰色）和板块边界（橙色）的运动（雪花出现在"雪球地球"时期）。 图源：Ben Mather 和 Dietmar Müller/悉尼大学延长的冰河时期也被称为斯图尔特冰川期，是以 19 世纪欧洲殖民时期澳大利亚中部探险家查尔斯-斯图尔特的名字命名的，从 7.17 亿年前延续到 6.6 亿年前，这一时期远在恐龙和陆地上复杂植物生命出现之前。杜特凯维奇博士说："人们对这一极冰期的触发和结束提出了各种原因，但最神秘的是为什么它持续了5700万年这是我们人类难以想象的时间跨度"。研究小组回到板块构造模型，该模型显示了古代超大陆罗迪纳断裂后大陆和海洋盆地的演变过程。他们将其与一个计算机模型连接起来，该模型计算了大洋中脊沿线水下火山的二氧化碳脱气情况，大洋中脊是板块分叉和新洋壳诞生的地点。南澳大利亚弗林德斯山脉悉尼大学地球科学学院的 Adriana Dutkiewicz 博士。资料来源：悉尼大学他们很快意识到，斯图尔特冰期的开始正好与火山二氧化碳排放量的历史最低点相关。此外，在整个冰河时期，二氧化碳的外流量都保持在相对较低的水平。杜特凯维奇博士说："此时，地球上还没有多细胞动物或陆地植物。大气中的温室气体浓度几乎完全由火山排出的二氧化碳和硅酸盐岩风化过程决定，而风化过程会消耗二氧化碳。"合著者之一、悉尼大学的迪特玛-穆勒（Dietmar Müller）教授说："地质学在这一时期主宰着气候。我们认为斯图尔特冰期的到来是双重打击的结果：板块构造重组使火山脱气降到最低，同时加拿大的大陆火山区开始侵蚀，消耗大气中的二氧化碳。"弗林德斯山脉阿卡鲁拉荒野保护区方向的景色，约 7.17-664 亿年前斯图尔特冰川作用形成的斯图尔特地层冰川沉积物在照片左侧中间形成了一个突出的山脊。图片来源：Dietmar Müller 教授/悉尼大学"其结果是，大气中的二氧化碳下降到冰川期开始时的水平我们估计低于百万分之 200，不到今天水平的一半"。研究小组的工作提出了有关地球长远未来的有趣问题。最近的一个理论提出，在未来的2.5亿年里，地球将向Pangea Ultima演化，这是一个超级大陆，温度很高，哺乳动物可能会灭绝。然而，随着大陆碰撞的加剧和板块速度的减缓，地球目前也正处于火山二氧化碳排放量降低的轨迹上。因此，也许"潘吉亚终极"会再次变成雪球。Dutkiewicz 博士说："无论未来会发生什么，重要的是要注意，这里研究的地质气候变化发生得极其缓慢。据美国国家航空航天局（NASA）称，人类引起的气候变化的速度比我们以前看到的要快 10 倍。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：