火山爆發與全球暖化,第三次物種大滅絕的啟示

火山爆發與全球暖化,第三次物種大滅絕的啟示

 

在地球 45 億年的壽命中,已經出現 5 次大規模物種滅絕,其中 2.52 億年前的那一次滅絕被科學家稱之為「大死亡」(the Great Dying),長達數十萬年的極端災害讓地球 95% 以上生命消失。最近科學家從古岩石發現導致大規模物種滅絕的罪魁禍首。

二疊紀─三疊紀滅絕事件距今大約 2 億 5,140 萬年前,當時地球 70% 陸生脊椎動物,以及高達 96% 海中生物消失,昆蟲也大量消失。滅絕事件之後,陸地與海洋的生態圈花了數百萬年才完全恢復,比其他大型滅絕事件的恢復時間更久。

二疊紀─三疊紀滅絕事件的過程與成因仍有爭議,最近美國辛辛納提大學(University of Cincinnati)和中國地質大學(China University of Geosciences)古生物學家從全球十幾個地點的地質紀錄發現大量汞,證明火山爆發是造成全球大災難的主因。

科學家普遍認為那次大規模火山爆發發生現在位於俄羅斯中部、名為西伯利亞暗色岩(Siberian Traps)的火山系統。許多火山爆發不是發生在錐形火山,而是發生在地下裂縫。那次火山爆發頻繁且持續數十萬年之久。

火山噴發會燃燒大量煤炭,將汞蒸氣高壓釋放到大氣,然後落在海洋沉積物裡,這場大規模滅絕使大部分的陸地和海洋生物消失,如兇猛的麗齒獸亞目(gorgonopsids),這種史前生物看起來像是劍齒虎和科莫多巨蜥的混種。同時也替後來的新物種包括恐龍進化的環境空間。 

汞已成為研究火山對地球歷史重大事件的影響較新的指標,研究人員使用類似七鰓鰻亞綱的化石牙齒觀察汞的含量。先前就有科學家發現,二疊紀末期的汞沉積速率,與現今人類的排放量相比明顯較高,但在某些情況下,二疊紀末期海洋的汞含量,與冶煉廠附近因高度污染、以致水生態系統嚴重受損的池塘相似。

此外,二疊紀末期火山爆發的這段漫長時期內所噴發的溫室氣體,讓地球平均溫度升高大約攝氏 10 度。因此研究人員推測,氣候變暖可能也是大規模滅絕的罪魁禍首之一,且酸雨會破壞許多水域並提高全球海洋的酸度,由於缺乏溶解氧,溫暖海水造成大量海洋生物無法生存。

研究人員甚至認為溫度變化才是頭號殺手,環境酸化和其他毒素會加劇影響,影響程度不一定是因為溫度變化的強度,而是持續時間。若持續時間越長,對環境的壓力就越大,那次西伯利亞火山爆發時間太長,使生物更難適應環境變化。

至於 6,500 萬年前的恐龍大滅絕,科學家使用另一種元素特徵銥來推測可能原因。他們相信一顆巨大的流星襲擊現在的墨西哥,產生的過熱土壤吹入大氣層,降下含有銥的物質,這種物質存在於世界各地的地質紀錄。

大多數生物學家認為現在全人類處於另一次大規模滅絕的風口浪尖,稱為第六次物種大滅絕。由於人類向大氣釋放的碳與晚二疊世類似,因此二疊紀的滅絕可以預言未來人類的命運。研究已發表在《Nature Communications》期刊。

 

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