說起全球變暖，相信大家想到的場景應該是地球變得越來越熱，然而一項近日發(fā)表在《科學》雜志上的新研究卻表明，全球變暖或許會導致地球進入下一個冰河時期。下面我們就來具體了解一下這到底是怎么回事。

根據(jù)介紹，在過去的日子里，地球上曾經(jīng)多次出現(xiàn)過極為嚴寒的冰河時期，特別是在成冰紀大冰期（約8.5億年至6.3億年前）期間，還曾出現(xiàn)過非常夸張的“雪球地球”事件，以至于幾乎整個地球都被冰雪覆蓋了起來。

研究人員認為，現(xiàn)有的理論很難解釋地球為何會跌入如此深淵般的極寒，所以我們有理由認為，這些極寒事件的背后，應該還有某種強大的機制在推波助瀾。是什么呢？

此次研究給出的答案是：在地質時間尺度上，活躍的火山運動會推動全球變暖的趨勢，達到一定程度時，地球就會啟動一個強大的“冷卻程序”，而這個“程序”的主角，則是海洋里那些微小的生命——浮游植物。

具體來講，當全球變暖發(fā)生時，氣溫會不斷上升，而高溫會帶來更多的降雨，它們會將地球陸地土壤中所富含的營養(yǎng)物質大量地帶入河流，最終匯入海洋。

在這些物質之中，存在著一種重要的元素——磷，對于海洋中的浮游植物而言，這是它們生命核酸和能量代謝的關鍵元素，當大量的磷源源不斷地注入海洋時，它們的數(shù)量就會在表層海水中爆發(fā)式的增長。

這種生物量的爆發(fā)是非常驚人的，它們會通過光合作用在短時間內消耗掉巨量的二氧化碳，并利用其中的碳元素構建自身的有機組織，而在它們短暫的生命周期結束之后，其留下的遺骸就會像下雪一樣紛紛揚揚地沉入深海。

當這些遺骸順利抵達海底并被沉積物掩埋，它們體內“鎖”住的碳元素就被封存起來。

而在溫暖的氣候條件下，氧氣在海洋中的溶解度會降低，更重要的是，表層海水中規(guī)模巨大的生物盛宴制造了太多的有機物，當這些有機物沉入深海并開始腐爛分解時，負責分解的細菌會消耗掉深海中大量的氧氣，在這樣的情況下，海洋深處就會出現(xiàn)越來越多的“缺氧區(qū)”甚至“無氧區(qū)”。

在有氧的正常環(huán)境下，沉積物中的磷通常會與鐵氧化物結合，被牢牢地“鎖”在海底，不再參與循環(huán)，但是一旦環(huán)境變得缺氧，磷就“鎖”不住了，于是它們就會被釋放出來，重新溶解到海水之中。

一方面，陸地因為下雨還在不斷送來“新”的磷，另一方面，海底因為缺氧又把“舊”的磷重新釋放出來。于是海洋中的磷濃度就會開始飆升，這進一步刺激了表層海水中浮游植物的爆發(fā)，它們會制造出更多的有機物，而更多的有機物沉降，又會造成深海氧氣被進一步消耗，進而導致更多的磷被釋放……

隨著上述過程的進行，那些原本應該在大氣中維持溫室效應的二氧化碳，就會被大量地“抽離”，隨后封存在海底地層中，進而導致地球的氣溫不斷下降。

研究人員指出，在地質時間尺度上，引發(fā)全球變暖的因素（即火山運動大量釋放二氧化碳）通常是在較短時間內發(fā)生，但這種“冷卻程序”啟動之后，卻具有巨大的“慣性”，通常都需要幾萬甚至幾十萬年的時間才能停下來，在此期間，地球氣溫會一路向下，情況嚴重的話，就可能會導致地球進入冰河時期。

正如我們所知，現(xiàn)代地球也處于全球變暖的趨勢，那么，未來的地球也將因為這種“冷卻程序”而出現(xiàn)大降溫，從而進入冰河時期嗎？

對此，研究人員利用理論模型進行了推演，結果發(fā)現(xiàn)，這種“冷卻程序”依然可以在現(xiàn)代地球上啟動，而一旦啟動，其強度就足以導致地球進入下一個冰河時期。

不過我們也不必為此太過擔心，因為研究人員指出，現(xiàn)代地球大氣中含有約21%的氧氣，海洋也處于相對富氧的狀態(tài)，這就使得深海沉積物中的磷不容易被釋放出來。

這意味著，在現(xiàn)代地球上啟動這個“冷卻程序”的“門檻”，要比地球歷史上絕大多數(shù)時期都高很多，而在啟動之后，其效率也會有所降低，所以如果地球在未來真的出現(xiàn)了全球范圍的大降溫，并因此進入冰河時期，也不會出現(xiàn)像“雪球地球”那樣的極端事件。

除此之外，對于我們人類而言，這種“冷卻程序”要讓地球進入冰河時期，其所需要的時間很是漫長，可能是幾萬年甚至十幾萬年，因此從這方面來講，即使真有下一個冰河時期，它距離現(xiàn)在的我們也非常遙遠。

參考資料：Instability in the geological regulation of Earth’s climate，Science（2025），Vol 389, Issue 6767，DOI: 10.1126/science.adh7730