約2.5億年前，地球上曾發生史上最大規模的生命滅絕事件，超過90%的海洋生物和70%的陸地生物消失。主流觀點認為，這與西伯利亞“超級火山”噴發相關。近期，中國科學技術大學沈延安課題組發現，火山噴出的“鎳霧霾”可能是大滅絕的罪魁禍首。

地球上曾發生5次大滅絕，其中約2.5億年前二疊紀末的第3次最慘烈。在海洋中生存數億年的三葉蟲、棘魚、古珊瑚等滅絕，腕足類、雙殼類等物種損失慘重；陸地上大部分兩棲、四足動物及昆蟲滅絕，植物的大量滅亡導致該時期的煤層缺失。

二疊紀末滅絕的三葉蟲化石。（圖片來自沈延安課題組）

二疊紀末滅絕的古珊瑚化石。（圖片來自沈延安課題組）

國際學界就大滅絕原因提出多種理論，主流觀點認為是西伯利亞“超級火山”噴發造成全球環境劇變。但新的精確年代測試顯示，“超級火山”在大滅絕30萬年前就已開始噴發，二者間是何關係成科學之謎。

加拿大北部的斯沃德魯普盆地，位於西伯利亞“超級火山”下風口。沈延安課題組研究發現，當地二疊紀頁岩層的鎳含量在百萬分之118到247間，遠高於普通頁岩18到40的濃度。而到了生命大滅絕層位，鎳濃度又陡降至36。

科研人員在加拿大斯沃德魯普盆地採集岩層樣品。（圖片來自沈延安課題組）

“岩石鎳濃度與海水含氧量相對應，記錄了火山噴發、大氣傳輸到海洋成分變化的過程。前期是海水鎳濃度升高，後期是甲烷菌大量繁殖’吞吃’鎳並排出溫室氣體。 ”中科大博士後李夢涵分析說。

“火山至少噴發了80萬年，猶如扣動扳機，引發連鎖反應。”沈延安認為，“超級火山”將地下的鎳礦噴發上天，形成“鎳霧霾”，經大氣環流全球沉降。過量的鎳限制植物光合和呼吸作用，還造成海水缺氧和酸化，導致生物大量死亡。

二疊紀末滅絕的蜓類動物化石。（圖片來自沈延安課題組）

二疊紀末滅絕的動物菊石化石。（圖片來自沈延安課題組）

這項研究首次用鎳同位素解析生命滅絕過程中的環境變化。日前，國際學術期刊《自然·通訊》發表了該成果。

沈延安介紹，近代也有火山噴發影響環境事件，例如1783年冰島一座火山噴發釋放了約1.2億噸二氧化硫，導致歐洲數年酸雨和乾旱，農牧業損失巨大。“因此，對火山和環境變化需加強監測，及時應對。”他說。