在全球最古老的納米比沙漠砂礫中,埋藏著距今超過 1,500 萬年的巨型蛋殼。這些由鴕鳥已滅絕近親留下的化石,在礦物結構中保存了微小的氧原子,成為遠古中新世大氣層的獨特印記。
在大約 1,700 萬至 1,500 萬年前的那個時代,大氣中的二氧化碳濃度顯著高於現代。當時的地球氣候更加溫暖,極地冰蓋較小,海平面也更高。科學家長期以來一直在探究,植物究竟如何應對這種高溫與過量的二氧化碳:它們是會加強碳吸收,還是反而會放慢生長腳步。
透過罕見的氧-17 同位素,這個謎團終於找到了答案。植物在進行光合作用時,會連同二氧化碳一起,從空氣中選擇性地吸收這種同位素。鳥類經由呼吸與攝取植物,將變化的比例固定在蛋殼之中。因此,這些古代蛋殼成為了天然的檔案庫,展現了當時整個生物圈的活躍程度。
研究人員採用了一種全新的雷射技術,能夠從極少量的樣本中提取並測量氧-17。對數十份來自納米比樣本的分析顯示出驚人的結果:在大約 1,500 萬年前,植物吸收二氧化碳的活躍度似乎比現今低了約 40%。整體生物圈的運作顯然變慢了。
這些數據目前仍屬初步發現,將同位素組成與全球碳循環連結的模型也還有待完善。獨立實驗室仍需對這些測量結果進行重複驗證。儘管如此,現在已能明確得知,在暖化與高二氧化碳環境下,植物並不總是會加強其固碳「工作」——有機物的生長與分解之間的平衡,可能會向意想不到的方向傾斜。
現今陸地植物與土壤吸收了約三分之一的人為碳排放。瞭解它們過去在相似環境下的表現,有助於更精確地評估未來氣候變遷的速度。納米比沙漠的古代蛋殼提醒著我們:大自然保存了精確的紀錄,而我們閱讀得越仔細,就越能預見自身行為所帶來的後果。

