海盐隐藏着一个秘密：来自海水的微小液滴保存着地质历史。一项新研究将海水化学变化与火山活动和气候联系起来。

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利用美国国家科学基金会资助的先进设备，普林斯顿大学博士后研究员、22 年博士 Mebrahtu Weldeghebriel 博士与宾汉姆顿大学地球科学杰出教授 Tim Lowenstein 合作。他们共同重建了过去1.5亿年间海水化学成分的变化，揭示了相应的地质事件和气候变化。

他们的论文最近发表在《科学进展》（Science Advances）杂志上。

海洋"就像一锅由不同元素组成的汤"，Lowenstein 解释说。"钠和氯是最常见的元素，但还有几十种其他元素以微量的形式溶解在海水中，比如锂。"

他们研究了过去 1.5 亿年来在美国、欧洲、亚洲和非洲不同地理位置的沉积盆地中不同时期形成的海盐（海绿石）。在这些盐样本中，有一些含有少量古海水的微小口袋。

Mebrahtu Weldeghebriel 是最近发表在《科学进展》（Science Advances）杂志上的论文的第一作者。图片来源：纽约州立大学宾汉姆顿大学

为了获取微小的液滴，研究人员使用激光在盐晶体上钻孔，然后使用质谱仪分析其中存在的不同微量元素。在这项研究中，他们特别关注了锂的浓度，在过去的 1.5 亿年中，锂这种微量元素的浓度下降了七倍，与此同时，镁与钙的比例却在上升。这是为什么呢？

过去二十年来，人们一直在争论海水成分长期变化的原因。研究人员提出，海水中锂浓度的下降主要与大洋地壳生成减少和海底热液活动减少有关，而这两者都受到构造板块运动的影响。在过去的 1.5 亿年里，板块活动放缓，导致海洋中的锂含量减少，释放到大气中的二氧化碳量减少，最终导致全球变冷和现在的冰河时期。时光倒流 1.5 亿年后，地球变得更加温暖，大气中的二氧化碳更多，海洋中的锂也更多。

"海洋化学与大气化学之间有着密切的联系，"Weldeghebriel 说。"海洋中发生的任何变化也反映了大气中发生的变化。"

Weldeghebriel 和 Lowenstein 的研究在了解地球古代海洋化学以及构造板块运动如何影响地球水圈和大气组成方面取得了重大进展。这种化学变化对生物也有影响，例如用碳酸钙建造外壳的海洋生物。

"海洋和大气彼此相连，它们的变化也与此有关，"洛温斯坦解释道。"一切都息息相关"。