科學家歸納出火山在恐龍滅亡中扮演的角色
在過去5億年裡,地球經歷了五次大規模的滅絕事件。大規模的火山噴發已被確定為環境變化的主要驅動力,其至少促成了其中三次大滅絕事件。第五次也是最近的一次事件–白堊紀末期的大滅絕發生在6600萬年前,是消滅恐龍的主要原因。
長期以來,研究人員一直在爭論,恐龍的滅絕究竟是Deccan Traps(位於印度的一個巨大的火山區域)的火山噴發所產生的氣體排放,還是一顆大型小行星的撞擊,才是導致引發該事件的氣候變化的最大責任。現在,一個由CUNY研究生中心的科學家領導的多機構研究小組分析了二氧化碳的出氣量和時間(Deccan Traps釋放的主要氣體之一),以進一步確定火山活動在白堊紀末期大滅絕前後的氣候變化中扮演的角色。
最近的研究發現,在白堊紀末期大滅絕前幾十萬年發生了一次全球變暖事件。一些科學家將Deccan Traps的噴發與這一變暖事件聯繫起來,但對於噴發的岩漿是否能釋放足夠的二氧化碳到大氣中造成這一事件還存在爭議。更加神秘的是,與Deccan山口活動後續階段的噴發量相比,這段時間噴發的熔岩量相對較小。這場辯論的一個主要挑戰是缺乏這段時間德干岩漿生成的二氧化碳數據。
“我們的團隊分析了與變暖事件相吻合的Deccan Traps二氧化碳含量計算,發現單單從熔岩體積中釋放出的碳不可能造成那種程度的全球變暖,”CUNY地球與環境科學項目The Graduate Center的博士生Andres Hernandez Nava說,他是新近在《美國國家科學院院刊》上發表的一篇論文的第一作者,詳細介紹了關於這一事件的新發現。”但是,當我們將凍結在地表下而不是噴發的岩漿的放氣量考慮在內時,我們發現Deccan Traps可能釋放了足夠的二氧化碳來解釋這一變暖事件。”
對於他們的研究,該團隊使用激光和離子束來測量被困在白堊紀末期Deccan Traps晶體內的冷凍岩漿的微小液滴中的二氧化碳含量。他們還測量了其他元素的數量,如鋇和鈮,這些元素可以作為岩漿開始出現時含有多少二氧化碳的間接指標。最後,他們對最新的白堊紀氣候進行了建模,以測試Deccan Traps碳釋放對地表溫度的影響。
該團隊的發現有助於填補關於岩漿在地球歷史上這一關鍵時期如何與氣候互動的重大知識空白。他們的數據顯示,Deccan Traps岩漿釋放的二氧化碳可以解釋在Deccan Traps火山活動的早期階段,地球的全球溫度升高了大約3攝氏度,但到了大滅絕事件時,溫度升高的幅度並不大,這支持了德干岩漿後期沒有釋放那麼多二氧化碳的觀點。這些新的見解不利於火山二氧化碳是最近一次大規模滅絕的主要驅動力的理論。