科罗拉多大学博尔德分校(CU Boulder)一项回溯数百万年气候历史的研究显示,在二氧化碳浓度与当今相近的地质时期,部分热带陆地地区的升温幅度可能显著高于热带海洋,接近其两倍。研究结果已发表于《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)。
研究第一作者Lina Pérez-Angel(曾在CU Boulder北极与高山研究所INSTAAR及地质科学系攻读博士)表示,热带地区居住着约全球40%的人口,但关于热带陆地温度如何响应气候变化的直接证据仍相对有限。她指出,理解区域层面的变化有助于当地居民了解未来可能面临的情况。
以沉积物重建热带陆地温度记录
研究聚焦于上新世(Pliocene)这一时期。论文介绍,上新世大约发生在250万至500万年前,当时地球平均气温比现在高出约2.5至4摄氏度(4.5至7.2华氏度),格陵兰岛大部分地区无冰覆盖。由于该时期大气二氧化碳浓度与当今相近,被研究团队视为理解持续升温情景的重要参照。

为获取更连续的陆地气候记录,研究人员使用了哥伦比亚波哥大盆地的湖泊沉积岩芯。论文称,海洋沉积岩芯长期以来是重建古气候的主要资料来源,原因在于海底沉积物堆积相对稳定、扰动较少;相比之下,陆地沉积物更易受侵蚀、滑坡、河流迁移及造山运动等影响,连续记录较难保存。
研究所用岩芯由荷兰与哥伦比亚科学家团队于1988年在波哥大盆地采集,长度约580米(1902英尺)。该盆地位于安第斯山脉海拔近2550米的高原区域,为哥伦比亚首都波哥大所在地。研究团队指出,该盆地自晚上新世以来的沉积物记录连续且整体保存较为完好。
陆地升温幅度高于海洋
在本次研究中,Pérez-Angel与资深作者、CU Boulder地质科学系副教授Julio Sepúlveda及其团队分析了沉积岩芯中保存的一类细菌脂肪酸,并据此重建从上新世到更新世(冰河时期)的温度变化。

研究结果显示,与现今全新世相比,热带安第斯山脉陆地温度约高出3.7摄氏度(6.6华氏度),而热带海洋表面温度约高出1.9摄氏度(3.4华氏度)。据此,研究团队认为热带陆地温度变化幅度约为热带海洋的1.6至近2倍。
厄尔尼诺与反馈机制的影响
论文还提到,晚上新世期间太平洋可能接近“长期厄尔尼诺”状态,这被认为会进一步加剧热带安第斯地区的升温。研究人员指出,现代厄尔尼诺事件已与北安第斯地区显著升温和干旱相关联;团队同时警告,随着气候变化推进,厄尔尼诺可能更频繁发生,从而使该地区面临额外升温压力。
Sepúlveda表示,将过去几十年的温度记录与更早期气候模型预测对比,实际观测往往处于预测区间的高端。他称,这可能与自然界存在多种反馈机制有关,当系统跨越某些阈值时,可能触发级联过程并放大变化。

研究呼吁加强对热带陆地的关注
研究人员表示,热带地区在气候研究中的关注度相对不足,部分原因在于许多气候研究机构位于北美和欧洲等中高纬度地区;同时,热带地区的升温速度也不如格陵兰或南极等高纬地区显著。但研究强调,在本已高温的地区,即便升温幅度较小,也可能使人类与野生生物更接近难以承受的阈值。
Pérez-Angel指出,人们对气候变化的体验更多发生在区域层面,而非仅以全球平均温度体现。她同时提到,热带地区高收入国家数量有限,许多社区用于适应气候变化的资源相对不足,因此理解区域层面的未来变化对提升韧性具有重要意义。
