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2008年12月6日据国外媒体报道，1400年前，位于东地中海的罗马帝国和拜占庭帝国的衰落可能因为受到不利的气候变化。
一队美国和以色列地质学家，基于一块从耶路撒冷附近的山洞的方解石化学信息，拼凑组成该地区气候从大约公元前200至公元1100年的详细记录。他们的分析，将发表在《第四纪研究》（Quaternary Research）杂志上，显示从公元100年至公元700年间天气越来越干燥，当时恰逢衰落的罗马和拜占庭帝国统治该地区。
这项研究由威斯康星大学麦迪逊分校（University of Wisconsin-Madison）地质学研究生Ian Orland（伊恩·奥兰多）和John Valley教授牵头，从位于耶路撒冷溶洞自然保护区（Stalactite Cave Nature Reserve）附近的Soreq洞中得到石笋，在地球化学分析基础上重建高分辨率气候记录。
“看上去有点像树木年轮的横截面。有许多同心圆环，你可以在分析这些圆环，不是看环宽度，我们分析每一个圆环的地球化学组成”奥兰多说。
奥兰多利用氧同位素和一些杂质——如随表面雨涌入到洞穴的有机质——被留在分层的矿床里，确定这些年来的年均降雨量水平，石笋不断增加，从大约公元前200年至公元1100年。虽然洞穴建造以前被用来作为气候指标，过去一直依靠相对原始取样工具分析，一般小型牙科钻头，这样需要平均以每10年，甚至每100年为一个单位。当前的分析方法，是在威斯康星州实验室内，采用了先进的离子探针——二次离子质谱（Wisconsin Secondary-Ion Mass-Spectrometer (Wisc-SIMS)），采样点只有1/100毫米的跨度。这相当于比以往的方法精确100倍。有了这样的高分辨率，科学家们能够从一年和一季为单位识别天气的类型。
其详细的气候记录表明，公元100年至公元700年间东地中海变干旱，当时的罗马和拜占庭帝国的权力在该地区的减弱，包括公元100年至公元400年间降水量的迅速下降。“不管这是是否削弱了拜占廷已不得而知，但它是一个非常有趣的对比。这些事情在当时是肯定的，发生这些历史性的变化”Valley说。
该小组目前正在采用同样的技术，分析来自同一个洞穴的更古老的样本。“一个感兴趣的时期是末次冰期结束，大约1万9000年前——在地球历史的最近一个整个世界经历了气候变暖4至5摄氏度的时期”奥兰多说。
这一快速变化时期生长的石笋，可能会帮助他们更好地了解温度迅速升高导致的天气变化。
Soreq Cave至少有十八万五千年的历史，现在（石笋生长）仍然活跃——还希望建立一个与格陵兰岛和南极冰芯所得数据平行的高分辨率的长期气候变化的记录。“没有人知道大陆上发生了什么...在极地的气候可能已经完全不同。这是一个世界的不同部分所发生的事情的记录。”Valley说。
除了Valley和Orland，来自以色列地质调查机构的Miryam Bar-Matthews 和 Avner Ayalon、耶路撒冷希伯来大学的Alan Matthews和威斯康星大学麦迪逊分校的Noriko Kita同为论文作者。该项目资助单位是由Comer Science and Education Foundation，美国国家科学基金会，美国能源部，以色列科学基金会，Sigma Xi，以及威斯康星大学麦迪逊分校部地质与地球物理。
来源：化石网/董发兵 | 
发表于 2010-8-21 01:28