南极资料图（图片来源：百度）
距今1.45亿年至6500万年前的中生代白垩纪，是地球发展史上的最热和最典型的温室气候时期。当时南北极的年平均气温超过14℃。白垩纪的古大气二氧化碳是如何变化的？恐龙灭绝是否跟当时的大气二氧化碳变化相关？中科院南京地质古生物研究所王永栋研究员及其团队通过对植物化石标本和古土壤的研究，发现了恐龙生存时期白垩纪二氧化碳含量变化的秘密，相关论文于近日在国际地球科学著名学术刊物《地球科学评论》发表。
现在的两极地区被厚厚的冰雪覆盖，平均温度在-30℃左右，常住“居民”只有北极熊和企鹅等耐寒动物。“而在1亿多年前白垩纪的‘恐龙时代’，南北极非常温暖，两极地区没有永久性冰盖，年平均温度在14℃左右，跟现在的春城昆明差不多，到处植被茂盛，郁郁葱葱。”王永栋介绍说。如果我们现在能穿越到白垩纪去旅行，只要穿件毛衣就能畅游南北极。
王永栋介绍，白垩纪中期，大约距今1.1亿年前后，大规模的地壳运动、火山频繁活动伴随着大规模的火山喷发等地质事件释放了很多二氧化碳等温室气体，形成了典型的温室气候。
当时，二氧化碳浓度极高，是现今的4-10倍，温度也有大幅度上升。“这一时期，全球的生物多样性很高，古被子植物、古爬行动物、原始小型哺乳动物悄然出现并逐渐发展。我国著名的热河生物群、带毛恐龙以及早期被子植物就发现在白垩纪的早期；这一时期还发现了很多能源矿产资源，比如我国的大庆油田、苏北油田以及东北地区的大型煤田等，也都孕育在那个时代。”
恐龙在白垩纪时期繁盛，但是到了白垩纪的末期突然消亡。王永栋介绍说，白垩纪末期的二氧化碳浓度显著降低，再加上发生小行星撞击地球的重大地质事件，使得地球生态环境遭到了毁灭性的的破坏，最终导致了恐龙的灭绝。“可以肯定的是，恐龙的灭绝，和二氧化碳浓度变化所诱发的地球气候环境改变也密切相关。”
现代人测气温和二氧化碳浓度，用仪器测量就行了。而在遥远的古代，想知道那时的温度与古大气二氧化碳浓度，还真不容易。王永栋说，他们团队有两大法宝：植物化石的叶片和古土壤标本。其中，植物叶片标本包括被称为植物活化石的银杏类和松柏类等植物化石，它们虽然历经上亿年，但仍然保存了气候和古大气二氧化碳变化的信息密码。通过对大量的植物化石和古土壤岩石样品进行测算，王永栋及其研究团队首次绘制了白垩纪时期二氧化碳的浓度变化图：白垩纪早期，古二氧化碳浓度比较低；中期二氧化碳浓度上升并达到最高，比现在高出10倍左右；而到白垩纪的晚期，二氧化碳浓度逐渐降低。而晚期，气温又降低，二氧化碳浓度降低。
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