火山喷发导致气候变化与物种灭绝

火山喷发导致气候变化与物种灭绝字体：小中大分享到：火山喷发导致气候变化与物种灭绝2021-12-07 08:08:53来源：科技日报

近日，一个由德国科学家领导的国际团队在研究了大规模火山喷发对海洋化学的影响后，认为奥陶纪末期生命大灭绝的原因可能是这一时期剧烈的火山活动，其中火山灰带来的营养物质磷起到了关键作用。相关结果发表在12月2日的《自然·地球科学》杂志上。

约4.5亿年前，奥陶纪末期，地球急剧降温，包括三叶虫在内的约85%的海洋动物物种灭绝，是近5.4亿年来第二大灭绝事件。这一灭绝事件的驱动机制一直是地球科学领域未解之谜。学术界普遍认为，这种物种灭绝是全球气候变冷造成的。但是科学家们提出了各种地球如何变冷的假说，比如小行星撞击地球；或者火山物质喷发到平流层，触发并推动了当时生命的灭绝。

此次，由德国奥尔登堡大学地球化学家杰克·朗曼(Jack Langman)博士带领的团队与来自英国南安普顿大学、利兹大学和普利茅斯大学的研究人员共同研究了大规模火山喷发对海洋化学的影响。他们提出了一个新的理论，即火山爆发在海洋中释放出磷等营养物质，促进了藻类的生长，而藻类的繁殖和沉淀降低了大气中温室气体二氧化碳(CO2)的含量，从而降低了地球的温度。

朗曼博士说:“一种理论表明，海洋中磷的增加导致全球变冷。磷是生命中的关键元素之一。它促进海藻等小型海洋生物的生长。当这些生物死亡时，它们将被沉积在海底。就这样，藻类一生中吸收的碳逐渐被掩埋在沉积物中。海藻可以帮助减少大气中的二氧化碳含量，从而降低地球的温度。”

通常，猛烈的火山爆发会释放大量的CO2，使地球变暖，所以地球变冷一定是另一种机制。研究小组认为，火山爆发后的过程，如火山岩的自然风化和火山岩在海中经历的快速化学变化，都会释放出磷。为了测试这一假设，研究小组检查了海洋沉积物中较年轻的灰色层，并比较了岩石接触海水前后的磷含量。

利用这些信息，朗曼博士的团队开发了一个模型来模拟最重要的化学、生物和地质过程。研究人员随后确定了奥陶纪末期沉积在地球上的巨大火山灰层如何影响海洋化学、藻类生长和二氧化碳吸收。根据研究结果，沉积火山岩释放的磷足以引发一系列事件——从海洋肥沃、藻类生长增加、全球变冷及随后的结冰、海洋大部分地区的低氧水平到最终的大灭绝。

科学家们得出结论，大型火山爆发可以通过二氧化碳排放在短时间内使气候变暖，但它们也可以在数百万年内导致全球变冷。由于巨大的火山爆发和地球历史上五次最大的灭绝事件中的三次，包括白垩纪末恐龙从地球上消失等。研究人员认为，他们的研究可能会导致对其他大灭绝原因的理论的重新审视。

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