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2.5亿年前地球生命大灭绝的罪魁祸首出现了:镍雾霾

​大约2.5亿年前,地球上发生了有史以来最大的灭绝事件,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”的喷发有关。最近,中国科学技术大学沈燕安研究小组发现,来自火山的“镍烟雾”可能是大灭绝的罪魁祸首。

大约2.5亿年前,地球上发生了有史以来最大的灭绝事件,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”的喷发有关。最近,中国科学技术大学沈燕安研究小组发现,来自火山的“镍烟雾”可能是大灭绝的罪魁祸首。

地球上已经发生了五次大灭绝,其中第三次是大约2.5亿年前二叠纪末最严重的一次。三叶虫、带刺鱼、古珊瑚等。生活在海洋上亿年,现已灭绝,腕足类、双壳类等物种损失惨重;陆地上绝大多数两栖、四足、昆虫灭绝,大量植物灭绝,导致这一时期的煤层缺失。

国际学术界对物种大灭绝的原因提出了很多理论,主流观点是西伯利亚“超级火山”的爆发造成了全球环境的剧烈变化。然而,新的精确年代测定表明,“超级火山”在30万年前就开始喷发了,它们之间的关系是一个科学之谜。

加拿大北部的斯沃德鲁普盆地位于西伯利亚“超级火山”的下风口。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。

“岩石中的镍浓度与海水中的氧含量相对应,记录了火山喷发的过程和从大气到海洋的成分变化。前期海水中镍的浓度升高,后期甲烷细菌繁殖吞噬镍,排放温室气体。”中国科技大学博士后李梦涵说。

“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。

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