图说：冰川侵蚀形成的U型峡谷——位于阿尔卑斯西部山脉
过去的数十年内，地学科学家研究了地表侵蚀速率与全球气候变化之间的潜在联系。目前尚不清楚这种联系的原因和影响，然而，一项新的研究开始对这种联系本身产生了怀疑。来自德国的一个研究小组重新调查了数百万年前的冰期-间冰期旋回后加速侵蚀的30个地区。结果均未证实全球气候与侵蚀之间的联系。相关结果发表在近期的《自然》杂志上。
研究结果中的基本观点听起来令人信服：侵蚀速率越快，硅酸盐风化越快，沉积盆地有机碳埋藏越快，而这两种结果都可以通过移除大气中的二氧化碳而导致全球变冷。另一方面，过去数百万年里，全球侵蚀速率的加快与冰期-间冰期旋回有关，这是在全球范围内海洋沉积速率加快的基础上提出来的。冰川侵蚀地貌和随后的气候变暖，导致融水掺杂沉积物流向大海，这是沉积速率加快的一个合理原因。
然而，其它的研究也表明全球侵蚀速率可能在这期间保持稳定，而沉积累积速率的明显增加是由于沉积物在空间和时间上沉积的不规则性造成的，而且与较新的沉积物相比，较老的沉积物更容易因侵蚀而流失。
最近，一项全球热年代学数据的汇编追踪了岩石向地表移动时的冷却历史，这些数据被作为推断在过去的几百万年里山地景观的侵蚀速率增加了近两倍的有力依据。如此看来，冰期-间冰期旋回和加速侵蚀之间的联系似乎得到了证实——直到德国的研究小组对热年代学报告中存在加速侵蚀现象的30个地点重新做了研究。
分析结果表明：在这些位置中，有23个所报告的侵蚀速率增加是他们所定义的“空间相关性偏差”所导致的（也就是将数据与不同的冷却历史相结合，将侵蚀速率的空间变化转换为时间增长的过程）。在大多数情况下，不同的冷却历史结果不同，因为数据点跨越主要构造边界（断层）。在另外的4个地点，侵蚀速率增加可以解释为加速的构造变形（即更快的造山过程），而不是气候变化所致。
总之，在认为加速侵蚀和气候之间存在联系的30地点中，有27个是错误的，原因是忽视了早期分析中数据的现实背景，以及过度依赖大数据分析。而仅在3份报告中有气候引起的加速侵蚀记录，这种加速受到局部冰川谷切口的影响。
研究小组的发现表明，目前的热年代学数据不足以评估出过去数百万年的气候变化是否会影响全球范围内的侵蚀速率。他们的结论是，目前还没有数据可以为快速侵蚀与全球变冷之间的假设联系提供有效支撑。尽管如此，综合当地的发现，包括具体位置的详细信息，可有助于进一步研究造成全球变冷和侵蚀加速的原因。
编译：李瑞龙 审稿：Devin
责编：李琪
来源：Helmholtz Association of German Research Centres
期刊编号：2018-7-6
链接：https://phys.org/news/2018-07-global-climate-erosion.html
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