现代气象站观测资料时间跨度较短(大多不到100年),这制约了人们对地球气候的理解。

100多年以来,地质学家利用地球上各种地质生物载体,如冰芯、海洋沉积、树轮、珊瑚、湖沼、石笋等,获取了大量地球过去气候变化的资料。

砗磲是全球最大的双壳类贝壳,寿命能达到甚至超过100年,其碳酸盐壳体生长速度非常快,几十年就能长到1米以上。砗磲壳体通常具有年生长纹层甚至日生长纹层,是理想的高分辨率全球天气变化研究载体。

砗磲一般都是开口向上固定在大海的珊瑚礁盘上,一辈子都不会移动,就像一个海洋气象站一样,在同一个位置不停地记录周边的海洋、天气、气候信息,简直就是天生的“地质气象站”。

砗磲表面的外套膜上面,长着很多虫黄藻,虫黄藻光合作用能直接给砗磲提供能量,因此砗磲实际上是靠光合作用生活的,除了幼年期吃几个虫黄藻外,一辈子几乎不用吃东西。天气一变化,虫黄藻光合作用效率就会变化,砗磲生长速率等生物地球化学特征就会发生变化。因此,通过测试化石砗磲的生长速率变化,就有可能提取出古代气候和天气变化的信息。

砗磲寿命最长能到100年,大部分在50年左右。也就是说,单个的砗磲,可以提供50-100年的气候或天气记录。虽然不长,但我们有很多个化石砗磲,有的生活在几十年前,有的在几千年甚至几万年前,很多个化石砗磲在一起,就能提供很多过去的气候和天气变化信息。

砗磲实际上每天都长一小层,只是我们肉眼看不到,但显微镜能看到。如果砗磲有清晰连续的日纹层,那么我们就可以把砗磲寿命中所经历过的时间,一天一天地分开。

砗磲的日生长纹层,可用于研究过去发生的台风、寒潮等极端天气事件。也就是说,每年有多少次台风,多少次暴雨,冬天有多少次寒潮等,这些信息都可以在砗磲化石中读到。

比如,我们获得了一个化石砗磲,利用碳测年方法,可知道这个砗磲存活在大约2000年前,也就是我国的汉朝时期。然后通过肉眼数年纹层,可以知道这个砗磲寿命是60年,那么我们就可以建立连续60年的相对年代学框架。

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