中新網(wǎng)北京7月8日電題：高溫“烤”驗全球，這些科學(xué)家為何重返恐龍時代找答案
記者 張素
熱！熱！熱！全球多地持續(xù)經(jīng)受高溫“烤”驗。
世界氣象組織今年6月發(fā)布的報告預(yù)測，2026年至2030年期間，全球平均氣溫可能會繼續(xù)保持在或接近創(chuàng)紀(jì)錄的高溫水平。
中國科學(xué)院院士、中國地質(zhì)大學(xué)(北京)教授王成善愈發(fā)感到緊迫。
“我們希望利用新的檔案記錄，盡可能有科學(xué)發(fā)現(xiàn)，為全球氣候變化場景提供科學(xué)支撐。”他在北京接受采訪時說。
資料圖：中國科學(xué)院院士、中國地質(zhì)大學(xué)(北京)教授王成善手舉7018米深處的巖芯。受訪者供圖
重返恐龍時代
科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在地球漫長演化過程中，曾經(jīng)經(jīng)歷冰室氣候與溫室氣候的交替。前者以高緯度地區(qū)覆蓋冰蓋為特征，但“冰室氣候并不是地球氣候演化的常態(tài)”。
若要推演未來氣候變化趨勢，研究地質(zhì)歷史上大氣二氧化碳濃度、氣溫均高于當(dāng)下的遠(yuǎn)古“深時”時期，具有極高參考價值。作為距離人類最近的溫室時代，白堊紀(jì)(距今1.45億年至6600萬年)是最具代表性的時期之一。
彼時，氣候更加溫暖濕潤，全球平均氣溫比現(xiàn)代高約5—10攝氏度。地球表面幾乎不存在永久性冰蓋，海平面比現(xiàn)今高出100—200米。這些環(huán)境特征，與聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)預(yù)測的本世紀(jì)末高排放情景高度相似。
未來的走向，倒映在地史之中。此前，由于缺乏連續(xù)、完整的白堊紀(jì)陸相地質(zhì)記錄，人們想要了解情況主要依靠源于海底鉆探的沉積物巖芯。
相較于海洋沉積物，湖泊沉積物的堆積速度更快，能夠提供分辨率更高、年代約束更精準(zhǔn)的古氣候記錄。王成善等科學(xué)家決定翻開“白堊紀(jì)的百科全書”——松遼盆地，這是全球最長壽、保留陸相白堊系最完整的超大型湖泊盆地。
他們選擇在這里，重返恐龍時代。
資料圖：2006年松科一井開鉆儀式現(xiàn)場。受訪者供圖
鉆探松遼盆地
2005年，正是在全球變暖人類危機(jī)的觸動下，王成善將科研戰(zhàn)場從自己熟悉且已經(jīng)多有建樹的青藏高原轉(zhuǎn)向松遼盆地。
位于中國東北地區(qū)、面積約26萬平方千米的松遼盆地，在白堊紀(jì)期間曾持續(xù)發(fā)育巨型湖泊，存續(xù)時長達(dá)8000萬年。斯坦福大學(xué)沉積地質(zhì)學(xué)家斯蒂芬·格雷厄姆認(rèn)為，松遼盆地最突出的價值在于其無與倫比的連續(xù)記錄，生動展現(xiàn)了白堊紀(jì)時期陸地上的演變過程。
探索深遠(yuǎn)時間，巖芯是憑據(jù)。王成善向國際大陸科學(xué)鉆探計劃(ICDP)提出動議：在松遼盆地實施科學(xué)鉆探工程，通過鉆探技術(shù)從地下鉆取巖石標(biāo)本，獲取完整的白堊紀(jì)高分辨率古環(huán)境記錄，探索晚中生代溫室地球氣候—環(huán)境演變規(guī)律。
2006年，也就是ICDP這項地球科學(xué)計劃啟動10周年之際，松科一井開鉆。以王成善為首席科學(xué)家，中國科學(xué)家的“白堊紀(jì)之旅”拉開帷幕。
從2006年到2021年，在ICDP、中國科學(xué)技術(shù)部、國家自然科學(xué)基金委員會、中國地質(zhì)調(diào)查局等聯(lián)合資助下，40余家機(jī)構(gòu)、千余人，歷時16年，得到了總長度驚人的白堊紀(jì)連續(xù)巖芯。
王成善告訴記者，地下巖層幾乎被原封不動、完美無缺地搬運到了地表。而把這些巖芯首尾相接，就會形成一條延綿8000萬年的“時間隧道”。
資料圖：松遼盆地科學(xué)鉆探巖芯中的白堊紀(jì)毫米級紋層。受訪者供圖
三個深度融合
你能抵達(dá)地下多深？你能帶回來多長時間的巖石檔案記錄？你帶回的巖石記錄有多完整？
16年間，中國科研團(tuán)隊不斷叩問地球極限。
松科一井，鉆探2485.89米，獲取上白堊統(tǒng)巖芯，鎖定白堊紀(jì)—古近紀(jì)生物大滅絕界線；松科二井，創(chuàng)下7018米亞洲科學(xué)鉆探深度紀(jì)錄，識別白堊紀(jì)最顯著的碳循環(huán)擾動事件之一的“白堊紀(jì)大洋缺氧事件”；松科三井，補(bǔ)齊“白堊紀(jì)拼圖”，重點揭示白堊紀(jì)中期有機(jī)質(zhì)分布規(guī)律……
三井聯(lián)動，選得準(zhǔn)、打得深、取得出。經(jīng)過評選，“松遼盆地國際大陸科學(xué)鉆探工程：創(chuàng)新與發(fā)現(xiàn)”榮獲2025年度國家科技進(jìn)步獎一等獎。
有評論認(rèn)為，松遼盆地國際大陸科學(xué)鉆探工程實現(xiàn)三個深度融合。
——國家戰(zhàn)略實施與前沿科學(xué)探索的深度融合
這項工程聚焦地球深部探測與全球氣候變暖兩大國際地學(xué)前沿，通過松遼盆地“三井四孔”的精準(zhǔn)實施，成功獲取全球最連續(xù)、最完整的白堊紀(jì)陸相沉積記錄。這不僅是對地球環(huán)境演變和白堊紀(jì)“溫室氣候”的深刻解讀，更是預(yù)測未來氣候變化、實現(xiàn)國家“雙碳”目標(biāo)的科學(xué)依據(jù)。
——工程技術(shù)突破與研究體系創(chuàng)新的深度融合
這項工程攻克了“三高巖層”的施工難題，創(chuàng)造了最深鉆進(jìn)、超高鉆完井井溫、超長連續(xù)巖芯等多項紀(jì)錄，不僅彰顯了核心技術(shù)的重大突破，更意味著中國科學(xué)家打開通往地球更深、更久遠(yuǎn)的歷史大門。
——國內(nèi)扎實攻關(guān)與國際協(xié)同發(fā)展的深度融合
這項工程在白堊紀(jì)陸地古氣候研究領(lǐng)域處于國際排頭兵地位，引起全球關(guān)注。ICDP主席波恩霍夫曾評價稱，松遼盆地大陸科學(xué)鉆探一直激勵著ICDP開展白堊紀(jì)氣候和環(huán)境變化研究，為研究過去極端氣候和預(yù)測未來氣候開啟前所未有的機(jī)遇。這充分證明，中國科研團(tuán)隊完全有能力、有水平、有信心在國際大科學(xué)計劃中發(fā)揮主導(dǎo)作用和核心力量。
向地球深部進(jìn)軍
翻開松遼盆地這部沉甸甸的“大地史書”，有關(guān)白堊紀(jì)溫室氣候—環(huán)境演變的秘密破土而出�？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，在整個白堊紀(jì)，大氣中的二氧化碳濃度曾出現(xiàn)三個極端的大幅波動，早期較高、中期最高、晚期降低，溫度隨之顯著變化。
應(yīng)對全球變暖的靈感也由此生發(fā)，例如借鑒松遼古湖的碳埋藏機(jī)制優(yōu)化濕地保護(hù)，參考顆石藻固碳原理改進(jìn)人工碳匯技術(shù)。通過對松遼盆地巖芯研究，奧地利維也納大學(xué)邁克爾·瓦格雷希教授團(tuán)隊提出溫室氣候狀態(tài)地下水含水層驅(qū)動海平面變化假說，成為又一項重大理論突破。
對于王成善團(tuán)隊而言，接下來還要繼續(xù)挺進(jìn)深部、追溯歷史，尋求規(guī)律、探索未來。他們計劃將科學(xué)鉆探深度紀(jì)錄突破萬米，并將嘗試把鉆探工程從松遼盆地擴(kuò)展到東亞地區(qū)。
令他欣慰的是，一批年輕人逐漸挑起大梁。
“松遼盆地國際大陸科學(xué)鉆探工程：創(chuàng)新與發(fā)現(xiàn)”主要完成人之一、中國地質(zhì)大學(xué)(北京)副校長吳懷春，實現(xiàn)了對巖芯地質(zhì)年代的標(biāo)定從百萬年到萬年時間尺度的跨越，引領(lǐng)了中國旋回地層學(xué)學(xué)科的創(chuàng)建和發(fā)展。常年跟隨導(dǎo)師王成善進(jìn)行研究的中國地質(zhì)大學(xué)(北京)教授高遠(yuǎn)，發(fā)現(xiàn)了白堊紀(jì)可以精確到年的沉積物——年紋層，進(jìn)而揭示出白堊紀(jì)溫室氣候下具有高頻率、高振幅的厄爾尼諾和拉尼娜震蕩。
“我們仰望星空，更腳踏實地。因為最偉大的奧秘，既在星辰大海，也在我們腳下萬米之深。”這個用青春、智慧與汗水丈量大地近20年的團(tuán)隊如是說。
而被問及對于后輩們有何建議時，滿頭白發(fā)的王成善微笑著輕快作答：“與巖石交朋友。”(完)