中国地质大学揭秘二叠纪末大灭绝:超级厄尔尼诺或为“元凶”
中国地质大学揭秘二叠纪末大灭绝:超级厄尔尼诺或为“元凶”
近日,中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室孙亚东教授团队在国际顶级期刊《科学》(Science)发表重要研究成果,揭示了二叠纪末生物大灭绝的新机制。研究指出,超级厄尔尼诺现象可能是触发这次地球历史上最大规模灭绝事件的关键因素。
二叠纪末的生态浩劫
二叠纪末期(约2.52亿年前),地球经历了一场空前的生态浩劫。这次大灭绝事件导致约96%的海洋生物和75%的陆地脊椎动物消失,生态系统遭受重创。长期以来,科学界普遍认为这次灭绝是由西伯利亚大规模火山喷发引起的,但具体机制一直存在争议。
超级厄尔尼诺:灭绝事件的“导火索”
孙亚东教授团队通过分析牙形石氧同位素数据,重建了特提斯洋的东西向海温差异,并利用复杂地球系统模型进行模拟,发现二叠纪末期气候变率显著增强,特别是在火山活动加剧的背景下,厄尔尼诺现象异常频繁且强度剧增。
研究显示,当大气二氧化碳分压从410ppm上升至857ppm时,一系列生态危机相继爆发:陆地森林退化、海洋浮游生物灭绝、珊瑚礁消亡等。这些变化与特提斯洋赤道区域海温梯度下降密切相关。
海-气耦合过程揭秘
研究团队提出,二叠纪末期的气候系统可能在短时间内(2-8千年)快速转变到一个高变率的新状态。这种转变比海洋大灭绝提前1-7万年发生,表明气候系统对环境变化的响应可能比预期更为敏感。
在海洋中,虽然浮游生物等短生命周期生物受到严重影响,但由于海洋生物圈的自我恢复能力,它们仍能维持生存,直到最终屈服于持续的变暖和缺氧环境。而在陆地上,长期干旱导致树木无法存活,对依赖湿润环境的植物和昆虫造成了致命打击。
对现代生态系统的启示
这项研究对当今全球气候变化具有重要启示。目前,科学界对气候变暖是否会持续增强厄尔尼诺现象的强度和频率仍存在争议,但历史数据表明,即使是相对较小的温室气体排放和气候变暖也可能引发极端气候事件,对生态系统造成严重影响。
我国自1978年以来,生态恢复实践经历了从起步到全面推进的四个阶段。特别是党的十八大以来,生态文明建设被提升到前所未有的高度,山水林田湖草沙一体化保护和修复工程全面展开。这些努力为应对未来可能的气候变化挑战奠定了重要基础。
中国地质大学的这项研究不仅揭示了二叠纪末生物大灭绝的深层机制,更为我们理解气候变化对生态系统的影响提供了新的视角。在全球气候变化日益严峻的今天,这项研究提醒我们必须更加重视生态环境保护,加强生态系统的韧性和适应能力,以应对可能发生的极端气候事件。