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编译者:liguiju发布时间:Apr 8, 2019点击量:2512 来源栏目:科研动态

在大约4.3亿年前的地球志留纪时期,全球海洋正在经历着与今天相似的变化。融化的极地冰盖导致全球海平面上升,海洋氧气浓度在全球范围内急剧下降。大约在同一时间,一场被科学家们称为“Ireviken”的全球绝灭事件导致许多古代物种的灭绝,80%的牙形虫(形似小鳝鱼)和一半的三叶虫都灭绝了。

最近,由佛罗里达州立大学的一个研究小组首次发现了确凿的证据,证明这段时期的海平面上升和海洋缺氧与海洋物种的广泛灭绝有关。他们的研究指出,氧气的减少对海洋生物多样性构成严重威胁。相关研究成果发表在《地球与行星科学快报》(Earth and Planetary Science Letters)期刊上。

尽管之前的其他研究已就“Ireviken”灭绝事件提供了大量数据,但没能够确切地证明这次大灭绝与海洋化学、气候变化之间存在的联系。

研究团队创新性的开发了一种先进的多指标实验方法,利用稳定碳同位素、稳定硫同位素和碘的地球化学特征,对“Ireviken”事件期间局部和全球海洋氧的波动首次进行了详细地测量。研究人员表示这是三个独立的地球化学指标,但是当你把它们结合在一起,你就有了一个非常强大的数据集,可以了解从局部到全球范围的现象。

研究团队将多指标方法应用于内华达和田纳西两个较为重要地点的地质样本,这两个地点在物种灭绝事件期间都被淹没在古代海洋中。通过样本分析,海洋氧含量的变化与海洋生物的大规模灭绝之间的联系变得清晰起来,实验结果揭示了与“Ireviken事件”同时发生的全球海洋含氧量显著下降,随着海平面的上升,缺氧海水被带到更浅、更适合生物居住的地方,此时氧气的减少在物种大灭绝中发挥了核心作用。这是海水缺氧与“Ireviken”灭绝事件之间存在可信联系的第一个直接证据。

但是研究人员发现,氧气的流失并不是普遍现象。全球只有8%或更少的海洋经历了严重氧气的缺失以及有毒硫化物含量的升高,这表明这些环境的变化不需要扩展到整个海洋系统就能产生巨大的破坏。

如今,就像4.3亿年前一样,海平面正在上升,海洋中的氧气正在以惊人的速度流失。结合当前的变化和过去灾难之间不断出现的相似之处,审视地球遥远的过去可以为未来如何应对灾难的发生提供指导。

研究人员表示,在未来的研究工作将中继续深入理解这些事件的异同,研究这些事件从灭绝到恢复时期如何演变,它们的严重程度以及与古代环境演化的关系,帮助弄清如何为未来做准备,以及如何才能减轻一些负面结果。

这项研究是由美国国家科学基金会和美国地质学会资助的。

(刘群 编译)

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