3.6亿年前光景将重现?臭氧层几近耗尽,全球变暖引发生物大灭绝

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地球历史上,一共发生过五次大规模的生物大灭绝事件,且大都与小行星撞击、地质活动和火山喷发相关。发生在3.6亿年前的泥盆纪晚期生物大灭绝(第二次)自始至终都是一个谜,因为没有任何已知的自然灾难时间与之对应。但一项新的研究成果显示,这次物种大灭绝事件很可能是由迅速变暖的地球气候引发的,而臭氧层耗尽是最直接的原因。科学家们警告说,如果我们今天不能控制自己的二氧化碳排放,第六次大灭绝会加速发生。

尽管3.6亿年前地球刚刚经历过冰河时期,但这远不足以导致大规模的生物灭绝事件。在《Science Advances》的一篇新论文中,研究人员对古岩石样本分析后,发现了微小的植物孢子,但这些孢子的“健康”状况却并不相同,其中部分呈畸态。经过比对后,研究人员发现这些畸形的植物孢子很有可能是由强紫外线直射引发,导致DNA突变,进而表现为畸形态。

研究人员解释称,由于植物是食物网的基础组成,因此会产生级联影响,紫外线杀死的植物直接导致食草动物的减少,进而影响肉食性动物,时间一长,整个生态系统发生崩溃,最终呈现出生物大灭绝的结果。

这一研究结果从侧面说明,在3.6亿年前的泥盆纪晚期,地球的臭氧层受到了很大程度的损坏,几近耗尽。因为臭氧层能够有效阻挡太阳紫外线辐射,保护动植物不受到致命伤害。科学家表示,地球历史上臭氧层遭到破坏的情况确实出现过,且这可能是全球变暖发展到一定阶段的自然产物。令人担忧的是,目前地球正在以惊人的速度升温,这再一次对臭氧层构成了极大威胁。

臭氧作为一种化学性质高度不稳定的分子,在地球大气中的存在量非常有限,处于一种动态平衡之中。随着3.6亿年前地球温度的升高,自然产生的碳氟化合物(例如氯甲烷)上升到大气中,可以充当臭氧分解的催化剂。而人类的出现,再次加剧了臭氧平衡向分解的一侧加速偏移。

近几十年来,由于作为制冷剂的氯氟烃(CFC)的滥用,南极臭氧层被大大削弱,这令人感到恐惧。根据美国NASA最新的监测数据,今天上半年北极上空形成了一个规模巨大的臭氧层空洞,虽然它的出现与气候因素有关,但却又一次提醒我们关注臭氧层空洞的现状。如果人类不自省并加以控制,未来将有可能成为地球历史上最大的臭氧空洞。

英国南安普敦大学地球科学家约翰·马歇尔(John Marshall)说: “目前的估计表明,我们将达到与3.6亿年前相似的全球温度,并且可能再次发生类似的臭氧层崩溃,使地表和浅海生物受到致命的辐射。这将使人类从当前的气候变化危机状态转变为气候紧急状态。

责编/朱张航宇

参考文献:UV-B radiation was the Devonian-Carboniferous boundary terrestrial extinction kill mechanism, Science Advances, 27 May 2020:Vol. 6, no. 22, eaba0768.

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