智利北部海域曾一度温暖得多,气候条件与如今的秘鲁沿海相似,直到约三百万年前,该地区开始经历决定性的降温过程。发表在《古地理学》(Journal of Palaeogeography)杂志上的一项研究详细阐述了这一转变如何重塑了该地区的海洋生物群落,并导致了大量古老物种的灭绝。
研究人员通过分析海洋沉积物,重建了科金博盆地(Coquimbo basin)的历史。他们确定,该地区当时的海表温度约为 17.1°C,比八十万年前更新世时期的温度高出约 3 到 4 摄氏度。
“智利海域大约从三百万年前开始进入温带气候,”阿塔卡马古生物学与自然历史研究公司(CIAHN)科学主任、古生物学家马丁·查韦斯·霍夫迈斯特(Martín Chávez Hoffmeister)表示。
洪堡洋流的作用
导致这一热力学转变的主要原因有两个。约四百万年前巴拿马地峡的闭合改变了全球洋流格局,促成了现代洪堡洋流的形成。这一变化增强了沿海上升流的强度,使深层寒冷且富含营养的海水涌向表面。
对于许多物种而言,这种变化是灾难性的。科金博地区仅有 22% 的软体动物属在这次转型中幸存下来。巨齿鲨等古老掠食者消失了,海懒兽以及类似鳄鱼的水生爬行动物等其他物种也随之灭绝。
在谈到灭绝的海懒兽时,查韦斯说:“我们推测它们是这场气候转变的牺牲品。”他指出,这一转变也促成了现代巨型海洋生物的崛起,因为古老掠食者的消失为鲸鱼长成如今的庞大体型创造了条件。
降温还导致当地鲨鱼种群发生了彻底更替。曾经在智利北部繁衍生息的锯鲨和虎鲨等物种,如今已不再见于该海岸。它们现存的近亲目前主要生活在加勒比海和秘鲁沿海。
鳍足类动物也受到了类似影响。科金博和阿塔卡马地区的古生物化石记录显示,海豹曾在此地广泛分布,但最终被海狮所取代。甚至连企鹅种群也发生了变化,一些体型比现代同类大 30% 的企鹅物种在这次热力学转型中彻底消失。
科学家认为,发生此次降温的上新世时期为研究未来气候变化提供了重要参考。通过对化石贝壳进行锶同位素测年,研究团队证实,现代海洋系统在三十万年前已完全定型。