杨学祥
“超级火山”导致2亿年前生物大灭绝:冷暖极端气候交替是主要原因
2022-1-21 19:48
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“超级火山”导致2亿年前生物大灭绝:冷暖极端气候交替是主要原因

                                                吉林大学:杨学祥,杨冬红


地球史上的五次生物大灭绝

 

据科学家探索发现,其实我们所居住和生活的地球已经经历过五次生物大灭绝。

第一次物种大灭绝发生在4亿4千万年前的奥陶纪末期,由于当时地球气候变冷和海平面下降,生活在水体的各种不同的无脊椎动物便荡然无存。

在距今4.4亿年前的奥陶纪末期,发生地球史上第一次物种灭绝事件,约85%的物种灭亡。古生物学家认为这次物种灭绝是由全球气候变冷造成的。在大约4.4亿年前,撒哈拉所在的陆地曾经位于南极,当陆地汇集在极点附近时,容易造成厚的积冰——奥陶纪正是如此。大片的冰川使洋流和大气环流变冷,整个地球的温度下降,冰川锁住水,海平面降低,原先丰富的沿海生态系统被破坏,导致85%的物种灭绝。

第二次大灭绝发生在3.75亿年前,也就是过了不到1亿年,这次灭绝了一半的海洋生物。海洋生物诡异般地大规模消失了,相比之下,陆地生物却几乎毫发无损。

第二次物种大灭绝发生在泥盆纪晚期,其原因也是地球气候变冷和海洋退却。在公元前约3.65亿年的泥盆纪后期,历经两个高峰,中间间隔100万年,发生地球史上第二次物种灭绝事件,海洋生物遭到重创。

第三次大灭绝发生在2.51亿年前,相对于前一次大灭绝,这次也是又过了1亿年,也是史上已知规模最大的一次生物灭绝事件,这一次有70%的陆地生物灭绝了,96%的海洋生物灭绝了。科学家认为,灭绝原因比较复杂,可能是由于火山大规模喷发制造了大量的酸性颗粒和温室气体,不仅妨碍植物的光合作用,还推动全球气温急剧上升。

当时,位于如今西伯利亚地区的古老火山喷出了大量岩浆,形成西伯利亚暗色岩,覆盖了相当于美国表面积三分之一甚至一半的土地,这一过程持续了大约一百万年。然而,火山爆发不是导致大灭绝的根本原因。

据两个独立的科学家团队发布的最新研究论文,正是由于西伯利亚火山岩浆燃烧了大量地下石油和煤炭沉积物,燃烧过程中释放出二氧化碳和甲烷等温室气体,进而导致了大灭绝的发生。日本东北大学的地球化学家Kunio Kaiho团队发现两起火山爆发事件与二叠纪末陆地与海洋生物灭绝时间吻合。而苏格兰圣安德鲁斯大学生物地理化学家Hana Jurikova团队在大灭绝边界的贝壳化石中发现了海洋酸化的证据,证实了化石燃料燃烧和温室气体释放造成海洋酸化,从而导致珊瑚等海洋生物溶解死亡。

这些研究发现进一步证实了气候变化对地球生命的影响。如果将大灭绝与如今全球变暖进行类比,大灭绝期间排放的温室气体总量远远超过人类产生的温室气体。然而,当时火山释放出二氧化碳的速度比今天人类的排放速度要慢14倍。因此,我们目前每年燃烧产生的碳量比大灭绝时期的任何时候都高得多。如果不能遏制温室气体排放,未来气候变化对生物的严重影响或许可以预见。

https://www.163.com/dy/article/FSE687EN05149AIR.html

第四次灭绝发生在2亿年前,和第三次时间只差了5000万年。这一次有50%的物种灭绝了,原因不明,但为恐龙成为地球上生物链的霸主扫清了障碍(最新研究证实,“超级火山”导致2亿年前生物大灭绝)。

第五次大灭绝相信大家都不陌生,在6500万年前,一颗小行星撞击了尤卡坦半岛,大量灰尘进入大气层,在随后的1年时间内都是遮天蔽日,日照量锐减令植物大批死亡,随着生态系统瓦解,75%的物种惨遭灭绝,其中就包括恐龙。

与西伯利亚暗色岩类似,6500万年前,德干暗色岩也发生在印度大陆,因此可以加速化石燃料燃烧和温室气体超级排放,造成恐龙灭绝重大事件。小行星撞击扩大了这一事件。

科学家们确信希克苏鲁伯陨石撞击事件是造成白垩纪至第三纪恐龙大灭绝的原因。希克苏鲁伯撞击事件会引发大规模海啸、地震与火山爆发,撞击产生的碎片和灰尘会造成全球性的风暴,长时期遮蔽阳光,妨碍植物的光合作用,造成生态系统的瓦解,一系列的灾难最终导致全球约17%的科、50%的属、75%的物种灭绝,灭绝事件的规模在5次大灭绝事件中排名第2

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1308702.html


      最新证据表明,5次全球生物大灭绝,2次由大冰期造成,3次与超级火山喷发有关。全球极端冷暖气候交替是生物大灭绝的根本原因。


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2022年01月20日 11:06 新浪科技综合


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  约2亿年的晚三叠世全球古地理图 五角星代表中国准噶尔盆地和四川盆地两个剖面的古地理位置;圆圈和正方形分别表示已经报道的海相和陆相汞记录剖面。CAMP代表中大西洋火成岩省分布范围。  约2亿年的晚三叠世全球古地理图 五角星代表中国准噶尔盆地和四川盆地两个剖面的古地理位置;圆圈和正方形分别表示已经报道的海相和陆相汞记录剖面。CAMP代表中大西洋火成岩省分布范围。

  新华社南京1月20日电(记者王珏玢)2亿年前,一场生物大灭绝让超过一半地球生物消失。这场进化史上的“浩劫”因何而来?近日,中国地质大学(武汉)、中科院南京地质古生物研究所领导的国际团队发现了有力证据,表明火山爆发是当时环境剧变和物种灭绝的主要原因。相关成果已于近日发表在国际权威期刊《自然·通讯》上。

  参与此次研究的中科院南古所研究员王永栋介绍,2亿年前的三叠纪-侏罗纪之交大灭绝是地球历史上的5次生物大灭绝之一。几十年来,科学家对这次灭绝的原因提出了各种推测,火山爆发被认为是重要诱因,但它的影响有多大一直难有定论。

研究结果显示:在距今2.01亿年的T-J之交大灭绝界线附近,位于东亚地区的准噶尔盆地和四川盆地的两个剖面都显示出明显的汞浓度的富集并伴随着碳同位素的负偏,指示火山喷发对汞和碳循环有着巨大的影响。  研究结果显示:在距今2.01亿年的T-J之交大灭绝界线附近,位于东亚地区的准噶尔盆地和四川盆地的两个剖面都显示出明显的汞浓度的富集并伴随着碳同位素的负偏,指示火山喷发对汞和碳循环有着巨大的影响。

  此次,科研团队对这一时期两个不同纬度地层中的碳同位素、汞元素、黏土矿物等展开研究。结果显示,这些地层中汞元素含量明显增加,碳同位素数值波动,指示风化作用的黏土矿物也发生了变化。由于火山活动是地质历史上最重要的自然汞来源,这样的结果证明,火山爆发不仅波及范围广,还导致了一系列气候和生态剧变。

  结合以往地质研究,科研人员大致还原出2亿年前的大灭绝场景:当时陆地上的一片“超级火山”持续爆发近60万年,形成了横跨北美和盘古大陆的大规模岩浆沉积。火山向大气中排放了巨量二氧化碳和甲烷气体,使二氧化碳浓度达到现在的10倍左右。不断增加的温室气体造成气候变暖、海洋缺氧、海水酸化,并导致大陆风化作用不断增强。这一过程持续了约200万年。大量生物无法适应环境剧变,最终从地球上消失。

  “不过,这次大灭绝也给另一些生物提供了发展空间。不久之后恐龙出现,开启了它们长达1亿多年的称霸之旅。”论文第一作者、中国地质大学(武汉)研究员沈俊说。

  来源:新华网

https://finance.sina.com.cn/tech/2022-01-20/doc-ikyamrmz6332254.shtml?cre=tianyi&mod=pchp&loc=31&r=0&rfunc=23&tj=cxvertical_pc_hp&tr=12


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