在恐龙时代的最后一段时期,海平面非常高。但在此之前,海平面可能更高。

随着气候变化迅速融化冰川和冰盖,海平面正在上升,在一个变暖的世界里,海洋里的水在膨胀。但是,海平面曾经比现在高过吗?什么时候是最高的?

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简而言之,海平面很容易就会比现在高。尽管科学家们有一些想法,但目前还不清楚它们何时达到了最高水平。

在过去的5亿年里,海平面可能在1.17亿年前的阿普提亚时代达到顶峰。根据2022年冈瓦纳研究杂志上的一项研究,这一时期是白垩纪时期(1.45亿至6600万年前)的一部分,海平面比现在高出700英尺(200米)左右。

“在过去的5.4亿年里,海平面最高的时期是白垩纪,也就是恐龙在地球上行走的时候,”该研究的主要作者、石油和天然气行业的勘探地球科学家、荷兰乌得勒支大学的客座研究员杜威·范德米尔(Douwe van der Meer)表示。“除此之外,这基本上是猜测。”

研究表明,在地球大约45亿年的历史中,海平面要高得多,那时第一批大陆还在形成,地球表面几乎没有干燥的陆地。

在短期内,海平面是冰融化的一个函数。例如,当南极洲的“末日”斯韦茨冰川融化时,整个南极西部冰盖可能会崩塌,使全球平均海平面上升约11英尺(3.4米)。从长远来看,大陆的移动和海底的拉伸也会起作用。还有一个难题:科学家认为早期的海洋比现在拥有更多的水。自地球形成以来,海洋可能一直在缓慢地汇入地幔。

上一次海平面高于现在的高度是在大约12万年前,在最后一次间冰期(13万至11.5万年前),当时现代人仍与我们的表亲尼安德特人和丹尼索瓦人共享这个星球。那时,气候变暖导致南极冰层融化,导致海平面比目前的平均水平高出约20英尺(6米)。

当时,由于地球轨道的可预测变化,气候正在变暖。在现代,冰正在融化,因为人类正在燃烧化石燃料,迅速增加了大气中导致地球变暖的二氧化碳和其他温室气体的含量。不管怎样,融化的冰意味着更高的海平面。然而,在这两个时期,地球都处于漫长的冰河时期,在此期间,地球上有极地冰盖。在两次大冰期之间,地球可能会失去极地的冰。

当地球完全(或几乎)无冰时,海平面可能达到末次间冰期的10倍。“如果你回到大约5000万年前,格陵兰岛上没有冰;南极洲没有冰,”范德米尔说。“海平面上升了大约70米(230英尺)。”

范德米尔说,虽然海平面最高时冰层最低,但这并不能完全解释白垩纪时期的公海,当时30%的旱地都在水下。当时,板块构造也起了作用。具体来说,范德米尔估计,海平面最高的时候是在南美洲离开非洲的时候,从大约2亿年前到1亿年前。

当南大西洋在它们之间形成时,这些大陆被分开了。根据范德米尔的说法,新形成的海洋往往比它们所取代的海洋要浅。在一层被称为岩浆的热的半液态岩石之上是地壳,它被划分成四处滑动的大板块。到达地表的岩浆可以凝固成新的地壳。当它这样做时,它可以将旧板块的边缘向后推,以腾出空间。

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古海洋地壳致密;它压迫着下面的岩浆,形成了深海,范德米尔说。新地壳凝固的时间更短;浮力更强,所以新形成的海洋更浅。这会影响海平面。“这有点像浴缸,”范德米尔说,“浅的浴缸容纳的水更少,所以海平面上升。”

白垩纪是过去5亿年来海平面最高的时期,极地冰的缺乏与浅海结合在一起。显生宙(距今5.41亿年前至今)是我们研究得最好的时期,因为正是在这个时期,复杂的生命和化石变得普遍起来。其中一些化石变成了现代石油和天然气储备,化石燃料公司长期以来一直在研究过去的海平面,以知道在哪里可以找到它们。

科学家的数据收集和地质记录本身都变得越来越稀疏。科学家研究黑暗的冥古宙和太古代,这是地球历史上最早的部分。

研究团队表示,早期岩石中高水平的放射性化合物表明,早期的大陆更热、更弱,还不够坚固,无法保持其形状。在大陆凝固之前,火山岛可能是唯一的陆地。

在《英国皇家学会哲学汇刊A》上发表的一篇论文中,研究团队估计,地球表面最初的水量是现在的两倍。就像海洋板块本身一样,水可以在地壳下的岩浆中循环进出。数学表明,数十亿年来,海洋表面的水净损失。

如果这是真的,那么尽管海平面将继续上升,但海平面最高的日子很可能已经过去了。地球早期的海洋是最高的,因为那里有更多的水。

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