科学家发现了一种令人惊奇的机制，该机制或许能解释恐龙时代结束后地球急剧降温的原因。

科学家们解开了一个长达 6600 万年的谜团，阐释了地球如何从温暖宜人的热带温室星球，转变为如今我们所熟知的冰封世界。

研究表明，地球长期降温受海水中溶解钙含量持续下降的影响。由南安普顿大学牵头的一个国际研究团队发现，在过去6600万年里，海洋中的钙含量下降了50%以上，这一变化足以改变海洋与大气的相互作用方式。

根据发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的研究结果，海水的这种化学演变可能减少了空气中循环的二氧化碳量。由于二氧化碳会捕获热量，将其从大气中移除会逐渐削弱地球的温室效应，进而使全球气温下降。

钙与气候变化的关联

主要作者、来自南安普顿的海洋与地球科学家戴维·埃文斯博士表示，研究结果凸显了海水化学成分在塑造地球气候过程中所发挥的积极作用。海洋自身的变化或许并非仅仅是对气候变迁的被动回应，而是有可能成为推动气候变迁的力量。

他补充道：“我们的研究结果显示，与今天相比，新生代初期（即恐龙刚在地球上灭绝不久后），溶解钙的含量是如今的两倍。”

“当这些水平值升高时，海洋的运作方式便有所不同，其在海水中的碳储存量减少，并将二氧化碳释放到空气中。

随着这些含量降低，二氧化碳被从大气中吸收，地球温度也随之下降，致使气候降幅高达15至20摄氏度。

参与这项研究的南安普顿研究人员与中国、美国、以色列、丹麦、德国、比利时和荷兰的科学家们展开了合作。

他们利用从海底沉积物中挖掘出的微小海洋生物化石遗骸，构建了迄今为止最为详尽的海洋化学记录。

化石揭示碳循环线索

这些被称为有孔虫的化石的化学成分表明，海水中钙的含量与空气中二氧化碳的含量密切相关。

埃文斯博士表示，研究团队利用计算机建模技术表明，高浓度的钙会改变珊瑚、浮游生物等海洋生物“固定”碳的含量。

通过将其储存在海底沉积物中，这一过程有效地将其与海洋和大气隔绝开来。

中国同济大学的共同作者周小丽博士补充道，历经数百万年，溶解钙含量逐渐降低，这改变了这些生物在海底生成和掩埋碳酸钙的方式。

她补充道：“这个过程能有效地将二氧化碳从大气中吸收并封存起来。”

“这种转变可能改变了大气的成分，有效降低了地球的‘温控器’。”

正在运作的深地过程

专家们还揭示，钙含量的下降与海底扩张速度减缓密切相关——海底扩张是一种不断生成新洋底的火山活动过程。

美国罗格斯大学共同作者亚伊尔·罗森塔尔教授表示，随着海底生成速度减缓，岩石与海水之间的化学交换发生了变化，导致溶解钙浓度逐渐降低。

他补充道：“海水化学性质通常被视为一种受其他影响气候变化的因素左右的现象，而非导致气候变化的根源本身。”

“但我们的新证据表明，我们必须着眼于海水化学性质的变化，才能理解地球的气候历史。

“或许，地球深部过程的这些变化，最终要为地质时期发生过的许多重大气候变化负主要责任。”

参考文献：大卫·埃文斯（David Evans）、亚伊尔·罗森塔尔（Yair Rosenthal）、乔纳森·埃雷兹（Jonathan Erez）、哈加尔·豪泽（Hagar Hauzer）、劳拉·J·科顿（Laura J. Cotton）、周小丽（Xiaoli Zhou）、罗米·南比亚尔（Romi Nambiar）、彼得·斯塔森（Peter Stassen）、保罗·N·皮尔逊（Paul N. Pearson）、威廉·雷内马（Willem Renema）、普拉图尔·库马尔·萨拉斯瓦蒂（Pratul Kumar Saraswati）、乔纳森·A·托德（Jonathan A. Todd）、沃尔夫冈·穆勒（Wolfgang Müller）和哈吉特·P·阿菲克（Hagit P. Affek）于2026年1月9日发表于《美国国家科学院院刊》的《新生代期间，海水主要离子化学与长期碳循环紧密相关》。DOI: 10.1073/pnas.2511781122