科學家發現徹底改變地球演化路徑的災難性連鎖反應
科學家們揭示了數百萬年前海洋與大陸之間的”標籤式”互動是如何導致海洋生物的大規模毀滅,從而極大地改變了地球的進化進程。他們的研究為發生在1.85 億年前至8,500 萬年前的一系列嚴重環境危機(稱為海洋缺氧事件)找到了新的解釋。這些事件發生時,海洋中的溶氧嚴重枯竭。
一項研究將中生代的地質活動與毀滅性的海洋危機聯繫起來,揭示了營養過剩和氧氣耗竭對海洋生態系統的深遠影響。這項研究不僅解釋了過去的生物大滅絕,也為當前的環境問題提供了啟示。資料來源:南安普敦大學
領導這項研究的南安普敦大學的專家說,這些事件引發了重大的生物動盪,包括海洋物種的大規模滅絕。這些研究結果最近發表在《自然地球科學》(Nature Geoscience)雜誌上。
主要作者、南安普敦地球科學教授湯姆-格農(Tom Gernon)說:”海洋缺氧事件就像給地球生態系統按下了重啟鍵。我們面臨的挑戰是了解是哪些地質力量按下了按鈕。
這項研究由南安普敦大學與英國利茲大學、布里斯託大學、澳洲阿德萊德大學、荷蘭烏得勒支大學、加拿大滑鐵盧大學和美國耶魯大學的學者合作完成。
研究人員研究了侏羅紀和白堊紀(統稱中生代)板塊構造對海洋化學的影響。
格農教授說,地球歷史的這一篇章通常被稱為恐龍時代,英國南海岸的侏羅紀海岸以及約克郡惠特比和東薩塞克斯郡伊斯特本的懸崖峭壁上都有著名的恐龍出沒。
恐龍曾在岡瓦納超大陸漫遊。資料來源:南安普敦大學
研究團隊結合統計分析和複雜的電腦模型,探討了海洋中的化學循環如何可能對岡瓦納超大陸的解體做出可行的反應,岡瓦納超大陸是恐龍曾經漫遊的大陸地。
格農教授補充說:”中生代見證了這一陸塊的解體,進而帶來了全球範圍內劇烈的火山活動。隨著構造板塊的移動和新海床的形成,大量生命必需的營養元素磷從風化的火山岩中釋放到海洋中。
這兩所大學的專家發現,這些風化脈衝的時間與岩石記錄中的大多數海洋缺氧事件相吻合。他們提出,與風化有關的磷流入海洋就像天然肥料一樣,促進了海洋生物的生長。不過,研究人員說,這些受精事件為海洋生態系統帶來了重大損失。
合著者、利茲大學地球系統演化教授本傑明-米爾斯(Benjamin Mills)說,生物活動的增加導致大量有機物沉入海底,消耗了大量氧氣。
他補充說:”這一過程最終導致大片海洋缺氧或氧氣耗盡,形成了’死亡區’,大多數海洋生物在這裡滅絕。缺氧事件通常持續約一百萬至兩百萬年,對海洋生態系統產生了深遠的影響,這種影響甚至延續到了今天。
研究結果不僅解釋了中生代極端生物動蕩的原因,還強調了營養過剩對當今海洋環境的破壞性影響,當今人類活動如何將海洋平均含氧量降低了約百分之二–導致缺氧水體大幅擴大。
格農教授補充說:”研究地質事件提供了寶貴的見解,可以幫助我們掌握地球可能如何應對未來的氣候和環境壓力。”
研究小組的發現揭示了地球固體內部與其表面環境和生物圈之間比預期更緊密的聯繫,尤其是在構造和氣候動盪時期。地球內部發生的一連串事件能夠對地表產生影響,而且往往是毀滅性的影響,撕裂大陸會對演化過程產生深遠影響。
編譯自/ ScitechDaily