犹他州自然历史博物馆于2025年6月7日开设了一个新的特展《冰河时代的奥秘》,并将于2026年1月4日结束。人们在思考冰河时代时,可能会想到来自受欢迎的动画角色的机智对话,或者一个覆盖着冰雪的星球;还有可能想到毛象、凶狼和剑齿虎等特定的冰河时代动物。冰河时代在我们地球历史上是一个迷人的时期,巨大的冰川和早期人类的祖先让我们对这个时期充满了想象。
你可能从未想过,现代人类所生活的地方,以及你窗外的景色,实际上正处于一个冰河时代中!
我们的星球经历了许多循环,这些循环导致环境发生剧烈变化,了解这些模式有助于我们预测未来会发生什么。那么,冰河时代究竟是什么?我们当前处于这个循环的哪个阶段?以及我们可以期待未来的地球会是什么样子的?
在最简单的定义上,如果北极和南极都有冰层,那么我们就处于一个冰河时代。而如果至少有一个极地没有冰,那么我们就不在冰河时代。很难想象一个极地没有冰的时代,但这是因为现代人类从未生活在没有冰的时代!
人类历史只是世界历史的一小部分,冰河时代并不是以数百年或数千年为单位的短暂现象。实际上,我们所称的冰河时代持续了数百万年,而地球已经经历了至少五次冰河时代!
这些循环受到地球轨道变化及其它地面因素的影响。其中一个影响长期气候变化的重要因素是倾斜度,它表示地球自转轴的角度。地球的轴线在约40,000年的时间内会微微变化(少于5度)。这种倾斜是我们所经历的四季的原因,也是影响气候变化的重要变量之一。
较小的倾斜会导致夏季气温较冷,冬季则较为温暖,这样的情况下更易形成“冰期”,届时冰层会累积成冰川,反射更多的阳光热量回到天空中,从而使地球变得越来越冷。正是这种情况构成了我们传统上想象中的冰河时代,冰期产生寒冷的环境,这要求物种必须适应或运用智慧以生存。
相对而言,较大的倾斜会导致“间冰期”,这是上述情况的对立面。冬季会更寒冷,确实会导致冰川积累,但夏季的极度炎热也会融化大部分冰川。间冰期以自身特有的严酷性著称,因此在这些周期之间的过渡往往会导致甚至是最丰富物种的灭绝。
当然,关于我们是否处于当前的冰河时代一直存在问题。从地球历史的观点看,我们经历了至少五次冰河时代:休伦冰期(24.5亿至22.1亿年前),冷凝冰期(7.3亿至5.8亿年前),安第斯-撒哈拉冰期(4.5亿至4.2亿年前),古生代冰期(3.6亿至2.6亿年前),以及第四纪冰期,它始于258万年前(至今仍在进行)。
如前所述,每个冰河时代都在冰期和间冰期之间交替。据信我们通常想象的冰河时代(也是《冰河时代》系列电影的背景)被称为更新世冰川期。这个冰川期大约始于258万年前,并以约11700年前开始的当前间冰期(全新世)告终。我们今天正处于全新世时期。
更新世与全新世之间的过渡与巨大毛发动物的灭绝密切相关,这些动物进化出适应严寒环境的特性,尽管环境变化并非完全是罪魁祸首。早期人类猎杀了部分大型哺乳动物,也可能加速了它们的灭绝。
那么我们何时会迎来下一个冰河时代呢?虽然我们已经技术上生活在一个冰河时代,但人们通常对何时进入地球下一个冰期抱有疑问。我们会看到冰封覆盖全地球的星球吗?如果会,会发生什么?
通过数学家和天文学家们追踪地球绕太阳的轨道变化,我们可以对下一个冰冷时代的到来进行一般性的预测。根据当前的轨道参数,地球应该会逐渐冷却,而这一过程始于约6000年前。然而,温度并未按理应的趋势下降。人类的活动正在改变这一模式,引入了意想不到的因素,这些因素对气候的影响深远。
例如,按照传统条件,冰川应该在发展,但现在却在融化。当与我们相对较短的生命期比较时,这看似微小的影响,但谁也无法预知这种影响在地质时间尺度上可能造成的后果。
《冰河时代的奥秘》展览探索了地球过去,现在和未来的冰层,帮助参观者更深入地了解冰在地球上所扮演的重要角色。该展览突出生命的季节性,以及一些物种如何创造性地演化以适应其环境。毛象的温暖毛皮、巨型地面树懒的脂肪绝缘,以及短面熊的冬眠模式都是这些标志性物种为了生存于冰川更新世而具备的适应能力。
但当环境发生如此迅速的变化时,物种如何能够适应呢?展览的后半部分也探讨了这些问题。
灭绝是所有物种都会经历的一种自然过程,但有时这种自然过程发生得异常迅速。《冰河时代的奥秘》提高了对这一可能性的认识,强调当前上升的温度已经使超过百万种物种面临早期灭绝的风险,其中包括一种最具代表性的寒冷生物:北极熊。
北极熊在脆弱的冰面上生存。
北极熊依赖冰川冰层生存。这些庞大的掠食者需要大量食物来维持其身体与产生储存热量的脂肪。它们大多数的热量来源于海豹,虽然若有可能,它们也会进食其他动物。
北极熊会趴在冰上,趴低身体来捕食出水的海豹。随着冰层不断融化和消失,北极熊不得不依赖洗上沙滩的海豹和鲸鱼,或偶尔降落在附近小憩的鸟类。
虽然北极熊理论上有可能进化出不那么依赖海豹的饮食习惯,但它们在陆地上可获得的资源则大大不稳定–更不要说无法维持北极熊所需的热量摄入了。
虽然北极熊的数量在减少,但它们并不是唯一面临风险的物种。在犹他州,几个物种正在感受到全球变暖带来的影响。犹他州的州树白杨树生长在有共享根系的社区中。它们遍布犹他州的每一个角落,成为这个州多个生态系统中的美丽且重要的成员。
随着气温的上升(即使是微小的升高),白杨树变得更加容易遭受干旱,炎热的温度也会增加森林大火和极端热浪的风险。对于犹他州的山区动物来说,海拔较高的山地森林就像孤岛绿洲。区域内的气候提供了更凉爽的温度和更多的降水,包括雨和雪。
如驼兔便是生活在这一地区的小型可爱哺乳动物,它们看起来有些像仓鼠,但与兔子更为亲近。它们栖息在这些高山区域,无法忍受超过78度的高温。
随着犹他州的平均温度上升,驼兔及其他山区朋友正面临着意想不到的挑战:没有更高、更凉爽的山峰可供迁移,而迁往较低的海拔则只会遇到更温暖的天气。
幸运的是,作为个人和社区,我们有简单可行的措施可以采取,以保护那些濒危物种,提醒人们总是有希望的理由。《冰河时代的奥秘》展览鼓舞人心地为参观者提供了关于如何应对非自然气候变化的简单且务实的想法,不论你的年龄和情况如何。
在犹他州自然历史博物馆的新展览《冰河时代的奥秘》中,您可以深入了解这一切,以及更多。
这是一个前所未有的沉浸式、动手体验的展览,欢迎您前来订票并亲自探索。
展览将开放至2026年1月4日。
图片源于:https://attheu.utah.edu/facultystaff/living-in-the-new-ice-age/