地球氣候的宇宙時鐘：解密印度德干火山爆發的全球影響

地球的氣候在數百萬年間受到內部與外部力量的共同塑造。內部力量如火山活動，外部力量則包括太陽輻射的變化。科學家們以驚人的精確度同步了古代氣候記錄，揭示了印度德干火山的大規模爆發如何改變了全球生態系統。透過分析海洋沉積物中的地球化學指紋，他們找到了火山活動與環境變化之間的強烈關聯，這重塑了我們對地球過去的理解。

從數萬年到數百萬年的時間尺度上，地球氣候的變化受到內外力量的共同影響。內部力量如放射性衰變產生的熱量以及火山活動釋放的氣體（如二氧化硫和二氧化碳），影響了大氣和海洋的條件。外部力量則包括地球繞太陽軌道的週期性變化，這些變化改變了到達地球的太陽能量及其分佈，進而影響季節模式。這些內外因素透過複雜的地球化學過程相互作用，最終塑造了我們今日所經歷的氣候。

就像節拍器一樣，我們利用地質資料中記錄的太陽輻射節奏變化，同步了南大西洋和西北太平洋的地質氣候檔案。這些關鍵記錄涵蓋了白堊紀最後一百萬年的歷史，並精確同步到5000年以內，這在地質時間尺度上僅是眨眼一瞬。來自德國不萊梅大學海洋環境科學中心的首席作者Thomas Westerhold表示：「為了在地球氣候歷史中釐清因果關係，這種同步是必不可少的。」

德干火山的玄武岩厚度可達兩公里，覆蓋了印度西部的大部分地區。這種大規模的火山活動被地質學家稱為「大火成岩省」。在地球歷史上，這類火山活動多次引發了地表生物的大規模滅絕事件，特別是火山氣體如二氧化碳和二氧化硫的釋放，可能在其中扮演了關鍵角色。

透過測量南大西洋和西北太平洋沉積物的鋨同位素組成，研究團隊發現了與德干火山爆發階段同步的兩個顯著變化。這些變化對環境的影響在鑽孔巖芯的化石記錄中也有所體現。地球化學模型進一步揭示了這些資料的秘密：德干火山爆發的規模可能比以往認為的更大，而相關的二氧化碳和二氧化硫排放對全球氣候系統產生了多樣化的影響。

根據最新發現，德干火山活動的主要階段始於6628.8萬年前，這與放射性同位素定年結果一致。在這一階段初期，富含硫的火山爆發可能對當地甚至全球生態系統造成了壓力。這項研究不僅揭示了火山活動與氣候變化的關聯，也為我們理解地球歷史上的重大事件提供了新的視角。

參考文獻：Thomas Westerhold等人於2025年3月7日發表於《科學進展》的研究論文，題為「地球軌道節律與德干火山活動階段及全球氣候變化的關聯」，DOI: 10.1126/sciadv.adr8584。