古新世—始新世極熱事件
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古新世-始新世極熱事件(英語:Paleocene–Eocene Thermal Maximum;簡稱:PETM),或稱為「第一次始新世極熱事件」(英語:Eocene Thermal Maximum 1;簡稱:ETM1),過去也被稱為「早始新世極熱事件(Initial Eocene Thermal Maximum)」和「晚古新世極熱事件(Late Paleocene Thermal Maximum)」,是指地質年代里一個時期內全球溫度平均溫度上升5℃到8℃的事件[1]。該氣候事件發生在古新世與始新世地質時期的邊界[2]。事件發生的確切時間和持續時長尚不確定,但估計發生在距今5,550萬年前[3]。
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據估計,在相關時期里大量碳排放到大氣中持續了2萬年到5萬年;而整個溫暖期則持續了20萬年。在這段時期里,全球平均溫度上升了5℃到8℃[1]。
古新世-始新世極熱事件的肇始與北大西洋大型火成岩區域(英語:North Atlantic Igneous Province)的火山作用和隆起有關,這導致了地球碳循環的極端變化和溫度的顯著升高[1][4][5]。這一時期的特點是來自全球的碳穩定同位素比值(英語:Stable isotope ratio)(δ13碳(英語:δ13C))出現了顯著的負偏差;更具體地說,海洋及陸地中碳酸鹽和有機碳的「13碳 / 12碳」比率大大降低[1][6][7]。而根據相匹配的δ13碳(英語:δ13C)、δ11硼、δ18氧數據顯示,在5萬年的時間裏,向大氣釋放了12,000,000兆噸的碳(相當於至少44,000,000兆噸的二氧化碳當量(英語:Carbon dioxide equivalent))[4],平均每年釋放240兆噸碳。
這一時期的岩石地層剖面也顯示了其他尋多變化[1]。許多微生物化石記錄着主要的調整,例如:在海洋里,底棲有孔蟲的大規模滅絕、雙鞭毛蟲在全球的擴張以及浮游有孔蟲(Planktic Foraminifera)和鈣質超微化石(Calcareous Nanofossils)的出現都發生在古新世-始新世極熱事件的開始階段;而在陸地上,歐洲和北美地區忽然出現哺乳動物(包括靈長目)。在這段時間內,許多露頭和許多鑽芯內的沉積物沉積都發生了顯著變化。
最晚大約從1997年開始,地球科學領域就開始對古新世-始新世極熱事件進行了研究;並以此進行模擬以了解全球變暖的效應,以及大量碳排放對海洋(包括海洋酸化)和大氣的影響[8]。今天,人類每年大約需要排放10,000兆噸的碳。按照這個速度發展下去,在未來1000年之後,人類的碳排放量將相當於古新世-始新世極熱事件時期的碳排放量。但是一個主要的區別在於,古新世-始新世極熱事件時期,由於整個地球沒有冰,因而德雷克海峽並未打開而中美洲海道(英語:Central American Seaway)尚未關閉[9]。儘管現在通常認為古新世-始新世極熱事件是全球變暖和大量碳排放的「研究案例」,但該事件的產生原因、發展細節和總體意義仍然不確定。