六千六百万年前，地球处在一个炎热的“温室世界”之中，而今天的地球却被广阔的冰盖所覆盖。由英国南安普顿大学牵头的一项国际研究认为，这种巨大的气候反转，可能与海洋中钙含量的长期变化密切相关。
研究团队提出，在恐龙灭绝之后，地球经历的显著降温过程，或许并不是单一因素造成的，而是源于海洋化学成分的深刻转变。具体而言，海水中溶解钙含量的大幅下降，可能促使大量二氧化碳从大气中被移除，从而削弱了温室效应，使全球气温持续走低。
南安普顿大学的海洋与地球科学家、论文第一作者大卫·埃文斯指出，新生代早期的海洋环境与今天截然不同。根据研究结果，当时海水中的溶解钙浓度大约是现代水平的两倍。“在这种高钙条件下，海洋储存碳的方式会发生变化，反而更容易向大气释放二氧化碳。”他解释道。随着钙浓度在漫长地质时间尺度上逐渐下降，海洋开始从空气中吸收更多二氧化碳，全球气温也随之降低，降幅可能高达15至20摄氏度。
这项研究汇集了来自英国、中国、美国、以色列、丹麦、德国、比利时和荷兰的科学家。为了重建6600万年前的海洋化学状态，研究人员分析了名为有孔虫的微小海洋生物化石。这些生物的壳体记录了当时海水的化学信息，为研究人员揭示了海洋钙含量与大气二氧化碳之间的紧密联系。
研究团队还借助计算机模型，模拟了高钙环境对海洋生态系统的影响。结果显示，钙含量会影响珊瑚、浮游生物等海洋生物固定碳的能力。当这些生物形成并沉积碳酸钙时，碳被封存在海底沉积物中，从而减少了海洋和大气中的二氧化碳含量。
同济大学的合著者周晓周补充表示，随着数百万年间溶解钙水平持续下降，海洋生物生成和沉积碳酸钙的方式也随之改变。这一过程有效地将大气中的二氧化碳“抽离”并长期封存，进而改变了大气组成，相当于调低了地球的“恒温器”。
研究还发现，海水钙含量的下降与海底扩张速度放缓密切相关。海底扩张是一种持续生成新海洋地壳的火山活动过程。来自罗格斯大学的合著者亚伊尔·罗森塔尔指出，当海底生成速度减慢时，岩石与海水之间的化学交换也会发生改变，导致溶解钙逐步减少。
长期以来，海水化学变化往往被视为气候变化的结果，而非驱动因素。但这项研究提供了新的视角。研究人员认为，只有将海洋化学纳入核心考量，才能更全面地理解地球气候的演化历史。这些深层的地质与化学过程，可能正是地质年代中多次重大气候转折的幕后推手。
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