中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)沈延安課題組運用新方法研究認為，火山大噴發(fā)導(dǎo)致氣候劇變是這次大滅絕的真正原因

4.4億年前地球曾發(fā)生生命大滅絕事件，導(dǎo)致約85%的動物物種消失，國際學(xué)界為滅絕原因爭論了30多年。近期，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)沈延安課題組運用新方法研究認為，火山大噴發(fā)導(dǎo)致氣候劇變是這次大滅絕的真正原因，這項研究對分析現(xiàn)代全球氣候變化也有啟示意義。國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》日前發(fā)表了該成果。

 

自5億多年前寒武紀(jì)生命大爆發(fā)至今，地球上已發(fā)生5次生命大滅絕，其中第一次發(fā)生在4.4億年前的奧陶紀(jì)末期。當(dāng)時所有動物都生活在海洋中，鸚鵡螺、筆石、珊瑚等無脊椎動物空前繁榮，但大滅絕事件使約85%的物種消失。傳統(tǒng)研究認為，當(dāng)時地球進入了冰川期，以及之后冰川期結(jié)束氣溫上升帶來的海洋缺氧，這“兩幕”氣候劇變導(dǎo)致大滅絕。

 

但是，越來越多的證據(jù)表明，奧陶紀(jì)末期的“兩幕”式生命滅絕，與冰川的形成和消融時間不完全一致，國際學(xué)界為此爭論不休。

 

近期，沈延安課題組開辟新思路，他們在華南地區(qū)找到與大滅絕同時代的黃鐵礦，對其中的硫同位素進行高精度分析，提出是火山大噴發(fā)觸發(fā)并驅(qū)動了生命大滅絕事件的新機制。

 

他們研究發(fā)現(xiàn)，奧陶紀(jì)末期發(fā)生的火山大噴發(fā)，將大量的二氧化硫、硫化氫等輸送到20公里高空，抵達大氣平流層并在那里形成以硫酸鹽為主的“氣溶膠層”。

 

“簡單來說，氣溶膠層會‘截留’太陽熱量，使地球變冷。但一段時間后，氣溶膠層中的硫酸鹽會‘掉落’到地面，火山釋放的溫室氣體占據(jù)上風(fēng)，又會使地球急劇變暖。”沈延安說，正是這“一冷一熱”的反復(fù)交替導(dǎo)致了生命大滅絕。而“一冷一熱”所產(chǎn)生的不同化學(xué)反應(yīng)物，會隨酸雨等沉降到地表并保存在巖石中，成為數(shù)億年后人們追溯破解謎題的“鑰匙”。

 

衛(wèi)星觀察表明，近50年來地球大氣平流層的硫酸鹽濃度不斷升高。有人認為是人類活動排放所致，也有人認為是現(xiàn)代火山噴發(fā)造成。沈延安認為，高精度的硫同位素分析法，能為尋求原因和對策提供手段。（記者徐海濤）