日前,国务院批复设立黄岩岛国家级自然保护区,为南海这片蔚蓝国土的生态安全再添一道保障。南海这片孕育生命的海域,不仅是海洋生物的乐园,更像一座藏满秘密的“地质博物馆”,里面珍藏着一部写在石头上的“海平面日记”。
研究发现,在距今约11700年的全新世时期,南海曾经历过一段“高水位”时光。当时留下的珊瑚礁、海滩岩等地质痕迹,就像日记里的文字,详细记录着海平面变化的点点滴滴。
海平面变化的“天然档案馆”
南海夹在世界最大的大洋(太平洋)和最大的大陆(欧亚大陆)之间,是西太平洋最大的边缘海,也是中国近海中面积最广、水深最深的海区。它面积约350万平方千米,平均水深约1200米,最深处达5559米,就像一个繁忙的“物质能量交换站”,是全球物质和能量交换最活跃的海域之一。
之所以称南海为海平面变化的“天然档案馆”,是因为它拥有广阔又平坦的大陆架,尤其是南部的巽(xùn)他大陆架,大部分地方水深不到100米。这种地形让南海对海平面变化格外“敏感”——哪怕海平面只发生微小变动,都会导致海岸线大幅移动,并在海底和海岸留下清晰“印记”,这些印记就是记录海平面变化的“档案文件”。
藏在自然中的两类“历史账本”
古海平面会在沿海地区留下各种各样的线索,每一种线索都像一本待解读的“历史账本”。科学家通过研究这些“账本”,就能读懂古海平面的相关信息。
这些“账本”主要分为两类:一类是“生物账本”,包括珊瑚礁、红树林、贝壳、牡蛎等海洋生物的遗迹。其中,珊瑚微环礁的记录最精准,误差不到3厘米,就像用尺子精确测量一样;另一类是“地质账本”,包括海滩岩、海蚀凹槽、海蚀平台等地貌和沉积物。比如海滩岩,它是热带海滩上的沙子被碳酸钙“黏合”后形成的岩石,它的位置能准确标注出当年的潮间带位置。
最高高度大多在2-3米之间
关于南海全新世是否存在比现在更高的海平面,科学家们看法不一。有的认为不存在,甚至觉得当时的海平面比现在更低,但大多数研究结果显示,南海周边曾出现过比现在更高的海平面,只是不同地区的高度有差异。
数据表明,南海全新世古海平面的最高高度大多在2-3米之间,这场“高水位事件”主要发生在7500年前-3000年前,顶峰出现在6000年前-5000年前。那段时期正值气候温暖的“全新世气候适宜期”,就像地球被裹在一个“温暖的怀抱”里。
多种自然力量的“交响乐”
海平面的升降是多种自然力量共同作用的结果,主要包括以下几方面:
一是冰川融水注入。这是全球海平面上升的主要原因,同时冰川融化还会让地壳像弹簧一样发生反弹,这种“冰川均衡调整”现象,也会影响局部地区的海平面高度。
二是海水热膨胀。就像常温水(4℃以上)被加热后体积会膨胀一样,海水温度升高也会导致体积变大。东亚地区在8000年前-4000年前处于“全新世气候适宜期”,当时的年平均气温比现在高1℃-2℃,而南海的高海平面恰好出现在这个时期,这说明南海高海平面与当时的高温环境密切相关。
三是地壳运动。地壳升降等地质活动,会改变局部地区的海平面相对高度,台湾岛、雷州半岛、河口三角洲等地区的海平面变化,都受到了地壳运动的影响。
总之,南海高海平面的出现,是全球气候变化与区域性地壳运动共同作用的结果。
(作者系中国地质科学院地质力学研究所副研究员)