2021年夏季,河南省郑州经历了一场极为罕见的特大暴雨,短短三天降雨量几乎等同于一年的总量,被称为“千年一遇”。虽然这一说法是基于不到百年的气象数据推算出的形容,但这场灾难性暴雨的成因以及是否预示气候变化的新常态,至今仍是科学界的研究重点。
令人意想不到的是,科学家发现,郑州荥阳地区的蜗牛壳体竟成为解读这场暴雨的重要证据。
来自中科院地球环境研究所的科研团队,运用微米级二次离子质谱(SIMS)技术,深入分析了当地条华蜗牛壳体的氧同位素组成(δ18O)。蜗牛壳因其快速生长和在地质层中的良好保存性,被视为研究古气候的理想材料。
研究显示,在2021年6月至9月间,蜗牛壳体的氧同位素记录出现了显著的负偏移,特别是与“7.20”特大暴雨的发生时间高度吻合。科学家推断,这种剧烈变化正是由暴雨带来的降水引起的。
已有研究表明,蜗牛壳中的δ18O值与降水量密切相关,郑州地区夏秋季节的降水量越大,其δ18O值越低。这一理论通过通量平衡模型得到了进一步验证,实测值与预测值几乎完全一致。
这一发现不仅让我们重新认识了蜗牛壳体的研究价值,也为连接现代气象数据与地质记录提供了新的方法。如果这一技术拓展到化石蜗牛中,我们或能追溯历史上类似“7.20”暴雨的极端降水事件,从而更精准地了解全球气候变暖带来的影响。
更重要的是,这种方法能够帮助预测未来极端天气事件的频率和强度,为应对全球变暖提供科学依据。
“7.20”特大暴雨虽然被称为“千年一遇”,但随着全球气候变暖,此类极端天气或将成为常态。通过蜗牛壳的氧同位素记录,我们不仅揭开了这场暴雨的科学真相,也为研究和应对未来极端气候变化提供了全新思路。这场暴雨以及蜗牛壳的故事提醒我们,在自然中,小小的生物或许也蕴藏着解读地球历史的重要密码。