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我国科学家提出4.4亿年前地球生命大灭绝新机制

时间:2020-05-15  来源:新华社  

  新华社合肥5月15日电(记者徐海涛)4.4亿年前地球曾发生生命大灭绝事件,导致约85%的动物物种消失,国际学界为灭绝原因争论了30多年。近期,中国科学技术大学沈延安课题组运用新方法研究认为,火山大喷发导致气候剧变是这次大灭绝的真正原因,这项研究对分析现代全球气候变化也有启示意义。国际权威学术期刊《自然·通讯》日前发表了该成果。

  自5亿多年前寒武纪生命大爆发至今,地球上已发生5次生命大灭绝,其中第一次发生在4.4亿年前的奥陶纪末期。当时所有动物都生活在海洋中,鹦鹉螺、笔石、珊瑚等无脊椎动物空前繁荣,但大灭绝事件使约85%的物种消失。传统研究认为,当时地球进入了冰川期,以及之后冰川期结束气温上升带来的海洋缺氧,这“两幕”气候剧变导致大灭绝。

  但是,越来越多的证据表明,奥陶纪末期的“两幕”式生命灭绝,与冰川的形成和消融时间不完全一致,国际学界为此争论不休。

  近期,沈延安课题组开辟新思路,他们在华南地区找到与大灭绝同时代的黄铁矿,对其中的硫同位素进行高精度分析,提出是火山大喷发触发并驱动了生命大灭绝事件的新机制。

  他们研究发现,奥陶纪末期发生的火山大喷发,将大量的二氧化硫、硫化氢等输送到20公里高空,抵达大气平流层并在那里形成以硫酸盐为主的“气溶胶层”。

  “简单来说,气溶胶层会‘截留’太阳热量,使地球变冷。但一段时间后,气溶胶层中的硫酸盐会‘掉落’到地面,火山释放的温室气体占据上风,又会使地球急剧变暖。”沈延安说,正是这“一冷一热”的反复交替导致了生命大灭绝。而“一冷一热”所产生的不同化学反应物,会随酸雨等沉降到地表并保存在岩石中,成为数亿年后人们追溯破解谜题的“钥匙”。

  卫星观察表明,近50年来地球大气平流层的硫酸盐浓度不断升高。有人认为是人类活动排放所致,也有人认为是现代火山喷发造成。沈延安认为,高精度的硫同位素分析法,能为寻求原因和对策提供手段。

责编:蒋建国

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