大约5500万年前，大西洋诞生了。在那之前，欧洲和美国是相连的。当这些大陆块开始漂移时，它们之间的地壳破裂，释放出大量岩浆。这种现象被称为裂谷火山作用，在世界各地的几个地方导致了大型火成岩省(lip)的形成。
一个著名的LIP位于格陵兰岛和欧洲之间，淹没在海面下几公里处。由德国基尔GEOMAR亥姆霍兹海洋研究中心的Christian Berndt和挪威奥斯陆大学的Sverre Planke领导的国际钻探活动已经从LIP收集了大量的样品材料，现在已经对其进行了评估。
在“甲板岩心”期间，联合首席科学家Christian Berndt(德国GEOMAR公司)和运营总监Steve Midgley (IODP JRSO公司)讨论了钻井过程。来源:Sandra Herrmann (IODP/JRSO)
在他们发表在《自然地球科学》杂志上的研究中，研究人员可以证明，热液喷口在非常浅的深度甚至高于海平面的地方都很活跃，这将使比以前认为的更多的温室气体进入大气。
“在古新世-始新世的边界，地球历史上一些最强大的火山爆发发生在一百多万年的时间里，”克里斯蒂安·伯恩特说。根据目前的知识，这次火山活动使世界气候变暖了至少5摄氏度，并导致了大规模的物种灭绝——这是我们这个时代之前最后一次剧烈的全球变暖，被称为古新世-始新世极热期(PETM)。地质学家还不能解释其中的原因，因为大多数现代火山爆发都是通过将气溶胶释放到平流层而导致冷却的。
“JOIDES Resolution”号钻井船驶离挪威海岸。来源:Peter Betlem (IODP)
对南非Karoo大火成岩省的进一步研究表明，大量的热液喷口与岩浆侵入沉积盆地有关。这一观测结果和其他观测结果引出了一种假设，即大量的温室气体二氧化碳和甲烷可能是通过热液喷口进入大气的。
“当我们的挪威同事Henrik Svensen和Sverre Planke在2004年发表他们的研究结果时，我们很想立即出发，通过钻探北大西洋周围的古代喷口系统来验证这一假设，”Christian Berndt说。但事情并没有那么简单:“我们的建议得到了海洋综合钻井计划(IODP)的好评，但由于需要隔水管钻井，当时我们还没有这项技术，因此从未计划实施。”
在JOIDES Resolution的甲板上:来自奥斯陆大学的Sverre Planke教授(左)和来自GEOMAR的Christian Berndt教授(右)与来自IODP的科学家Carlos Alvarez Zarikian(右二)和来自北伊利诺伊大学的Reed Scherer(左二)。来源:Sayantani Chatterjee (IODP)
随着研究的深入，在无隔水管钻井的范围内发现了热液喷口系统。因此，钻探提案被重新提交，探险最终可能在2021年秋季开始，这是第一次提交提案的17年后。
来自12个国家的约30名科学家参加了IODP(现在的国际发展计划)“JOIDES Resolution”号科学钻探船将在挪威海岸外的V?ring高原进行研究巡航。20个钻孔中有5个直接钻入了数千个热液喷口中的一个。获得的地核可以被科学家当作地球历史的日记来阅读。结果是令人信服的。
钻芯被带到JOIDES Resolution上进行科学分析。来源:Sandra Herrmann (IODP/JRSO)
作者指出，该喷口恰好在古新世始新世热极大期之前活跃，由此产生的火山口在很短的时间内被填满，就在全球变暖开始的时候。出乎意料的是，他们的数据还显示，这个喷口在一个非常浅的水深可能不到100米的地方活跃。这对气候的潜在影响有着深远的影响。
Christian Berndt:“今天，大多数从活跃的深海热液喷口进入水柱的甲烷很快就会消失转化为二氧化碳，一种强度小得多的温室气体。由于我们研究的喷口位于裂谷的中部，因此如果水的深度应该是最大的，我们假设其他喷口也在浅水甚至高于海平面，这将允许更多的温室气体进入大气。”
岩心的每一部分看起来都不一样，其中包含的信息专家可以像阅读地球历史日记一样阅读。来源:Sandra Herrmann (IODP/JRSO)
就今天的气候变暖而言，从岩心中可以得出一些有趣的结论。一方面，他们没有证实当时的全球变暖是由天然气水合物的溶解引起的——这是近年来讨论很多的危险。另一方面，它们表明，气候再次降温花了几千年的时间。因此，地球系统能够自我调节，但不是在与今天的气候危机相关的时间尺度上。
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