收藏著地球編年史的“泥漿圖書館”

從美國紐約曼哈頓沿著哈德遜河一路北上，在大約30公里外帕利塞德連綿起伏的綠色山丘中，坐落著一座“泥漿圖書館”——拉蒙特·多爾蒂地球觀測所巖芯存儲庫。

這里沒有書籍，而是存放著超過5萬個2米多長的白色托盤，里面裝著白色的半圓柱體沉積物。這些沉積物被“圖書館管理員”妮可爾·阿內斯特稱為“泥漿圖書”。

這些“泥漿圖書”是來自海底的沉積物和巖石的巖芯，用礦物和微觀貝殼的語言記錄了地球的歷史。沉淀物是由世界各地的陸地塵埃以及冰山攜帶的沉積物等碎屑共同構成的，由于沉積速度緩慢，每1000年大約才能積累2厘米厚度。因此，沉積物的每一層都像是地球歷史書中的一頁，記錄著海洋和陸地環境的變化。

其實，陸地上也有類似的“泥漿圖書”，但陸地上的地層受侵蝕和地質活動的影響較大，導致記錄的歷史不太可靠。從事海洋沉積物研究的衛斯理大學地球科學教授蘇珊娜·奧康奈爾指出：“在陸地上，這些沉積層都被壓扁了。它們不斷因氣候影響或山脈的形成而被打亂，但在海洋中影響較小。”

這也是為什么在過去大約半個世紀的時間里，許多船只被部署到世界各地，從海底提取這些珍貴的歷史記錄的原因。據悉，要獲取這些“泥漿圖書”是一個非常復雜的過程，需要將鉆頭降到海底的特定位置。

雖然搜集的過程很艱難，但研究人員已經多次完成了這個微妙且棘手的工作。除了拉蒙特·多爾蒂地球觀測所巖芯存儲庫，世界各地眾多的“泥漿圖書館”都儲存有大量的“泥漿圖書”，它們大多擁有數十萬年的歷史，有些甚至可以追溯到數百萬或數千萬年前。

如果說“泥漿圖書”是記錄地球歷史的書頁，那么研究人員看到其中的微小有孔蟲和其他沉積物就像是歷史學家讀到的文獻。有孔蟲有數千種，其中許多都有特定的生態位，比如一些有孔蟲對較高的溫度或較低的溫度更加敏感。因此，沉積物每層有孔蟲的種類可以告訴研究人員有關當時氣候的信息。

通過分析巖芯中的信息，科學家可以構建出更為全面的地球歷史圖景。例如，巖芯中的礦物質和動物殘骸能夠幫助科學家了解古代洋流的變化，礦物質顆粒大小也能提供重要信息，如較大的礦物顆粒可能來自融化的冰山。此外，巖芯還包含了關于陸地環境的線索，如花粉的變化，這可以揭示過去的植被和氣候條件。通過對大量巖芯的研究和比較，科學家逐漸拼湊出地球的故事。

阿內斯特介紹，她每年會向全球的研究人員發送約4000個“泥漿圖書”的樣本。如果拿出“泥漿圖書館”中現存的巖芯，你就會發現，它們上面布滿了小凹痕。就像一本深受喜愛的書被前來借閱的人們折角記錄閱讀進度一樣，這些凹痕顯示了科學家對其內容進行了太多次研究。通過這些“泥漿圖書”，研究人員可以理解地球在時間尺度上的氣候常態和異常情況，這對建立預測未來氣候變化的計算機模型有著重要意義。

不過，科學家仍面臨嚴峻挑戰。他們需要的更多信息來自那些尚未被收集的巖芯，這些巖芯是理解地球歷史的關鍵部分。

（摘自《環球時報》2023年12月20日，劉振薦）