气候变暖引发大灭绝?

发布时间:2020-06-09 17:25:33
作者:唐一尘
来源:中国科学报

 
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数亿年前,当地球从一个冰河时代变暖时,一次大灭绝毫无征兆地出现了。现在,保存在格陵兰岛东部古老湖泊沉积物中的蕨类植物孢子表明,这次灭绝的罪魁祸首是臭氧层突然被剥去,使地表生物暴露在紫外线辐射中。

英国南安普敦大学孢粉学家 John Marshall 等人近日在《科学进展》上发表论文称,在大灭绝开始之际,孢子变得畸形且颜色变暗,表明其 DNA 受损。这正是臭氧保护消失的证据。

科学家一般认为,小行星撞击或大规模火山爆发可能消灭地球上的生命。美国宾夕法尼亚大学古生物学家 Lauren Sallan 说,现在泥盆纪末期的孢子提供了一个令人信服的证据,即使没有火山爆发,气候变暖也会消耗臭氧层。“它将促使人们重新思考其他大规模灭绝事件的起因。”

在 3.59 亿年前的泥盆纪末期,世界正从大灭绝中恢复过来,但气候仍然混乱——在温暖和极寒间摇摆。此时,地球上最大规模的物种灭绝事件之一悄悄上演,但原因一直不得而知。Sallan 说,他们发现了一条诱人的线索——糟糕的气候。

在过去 30 年里,Marshall 一直在格陵兰岛东部探索从那一时期保存下来的岩石。2017 年,他在一个 6 米的钻孔岩芯中发现了完美的泥岩。这些样本记录了一个惊人变化:孢子突然变得畸形,它们的穗状花序残破且参差不齐。

Marshall 认为,气候变暖导致了夏季更强烈的雷暴,这可能会把消耗臭氧的水和盐的混合物带入平流层。随着紫外线 “杀死” 森林,流入海洋的养分可能导致浮游生物和藻类大量繁殖,从而产生更多破坏臭氧层的盐。

阿巴拉契亚州立大学地球化学家 Sarah Carmichael 说,Marshall 的设想不仅可以解释物种灭绝,还可以解释该时期形成的许多天然气矿床。

研究人员表示,这也预示着在当今全球变暖的情况下可能会发生什么。在全球变暖的今天,更强大的雷暴有时会超越对流层,将湿气注入干燥、寒冷的平流层。当与气溶胶颗粒和氯分子结合时,湿气会侵蚀臭氧。

但是,大气科学家无法就目前臭氧消耗是否发生达成一致。专门研究这种动态现象的迈阿密大学大气化学家 Elliot Atlas 对 Marshall 的理论持怀疑态度。他说,还需要在模型中进行更严格测试。Carmichael 则想要看到更多的证据。她说:“我不敢说紫外线辐射是唯一原因。”

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