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“镍雾霾”可能是大灭绝的罪魁祸首

2021-04-12 09:55:35  来源:新华社

约2.5亿年前,地球上曾发生史上最大规模的生命灭绝事件,超过90%的海洋生物和70%的陆地生物消失。主流观点认为,这与西伯利亚“超级火山”喷发相关。近期,中国科学技术大学沈延安课题组发现,火山喷出的“镍雾霾”可能是大灭绝的罪魁祸首。

地球上曾发生5次大灭绝,其中约2.5亿年前二叠纪末的第3次最惨烈。在海洋中生存数亿年的三叶虫、棘鱼、古珊瑚等灭绝,腕足类、双壳类等物种损失惨重;陆地上大部分两栖、四足动物及昆虫灭绝,植物的大量灭亡导致该时期的煤层缺失。

国际学界就大灭绝原因提出多种理论,主流观点认为是西伯利亚“超级火山”喷发造成全球环境剧变。但新的精确年代测试显示,“超级火山”在大灭绝30万年前就已开始喷发,二者间是何关系成科学之谜。

加拿大北部的斯沃德鲁普盆地,位于西伯利亚“超级火山”下风口。沈延安课题组研究发现,当地二叠纪页岩层的镍含量在百万分之118到247间,远高于普通页岩18到40的浓度。而到了生命大灭绝层位,镍浓度又陡降至36。

“岩石镍浓度与海水含氧量相对应,记录了火山喷发、大气传输到海洋成分变化的过程。前期是海水镍浓度升高,后期是甲烷菌大量繁殖‘吞吃’镍并排出温室气体。”中科大博士后李梦涵分析说。

“火山至少喷发了80万年,犹如扣动扳机,引发连锁反应。”沈延安认为,“超级火山”将地下的镍矿喷发上天,形成“镍雾霾”,经大气环流全球沉降。过量的镍限制植物光合和呼吸作用,还造成海水缺氧和酸化,导致生物大量死亡。

这项研究首次用镍同位素解析生命灭绝过程中的环境变化。日前,国际学术期刊《自然·通讯》发表了该成果。

沈延安介绍,近代也有火山喷发影响环境事件,例如1783年冰岛一座火山喷发释放了约1.2亿吨二氧化硫,导致欧洲数年酸雨和干旱,农牧业损失巨大。“因此,对火山和环境变化需加强监测,及时应对。”他说。

文字记者:徐海涛

视觉/编辑:江国成

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