约2.5亿年前，地球上曾发生史上最大规模的生命灭绝事件，超过90%的海洋生物和70%的陆地生物消失。主流观点认为，这与西伯利亚“超级火山”喷发相关。近期，中国科学技术大学沈延安课题组发现，火山喷出的“镍雾霾”可能是大灭绝的罪魁祸首。
地球上曾发生5次大灭绝，其中约2.5亿年前二叠纪末的第3次最惨烈。在海洋中生存数亿年的三叶虫、棘鱼、古珊瑚等灭绝，腕足类、双壳类等物种损失惨重；陆地上大部分两栖、四足动物及昆虫灭绝，植物的大量灭亡导致该时期的煤层缺失。
二叠纪末灭绝的三叶虫化石。（图片来自沈延安课题组）
二叠纪末灭绝的古珊瑚化石。（图片来自沈延安课题组）
国际学界就大灭绝原因提出多种理论，主流观点认为是西伯利亚“超级火山”喷发造成全球环境剧变。但新的精确年代测试显示，“超级火山”在大灭绝30万年前就已开始喷发，二者间是何关系成科学之谜。
加拿大北部的斯沃德鲁普盆地，位于西伯利亚“超级火山”下风口。沈延安课题组研究发现，当地二叠纪页岩层的镍含量在百万分之118到247间，远高于普通页岩18到40的浓度。而到了生命大灭绝层位，镍浓度又陡降至36。
科研人员在加拿大斯沃德鲁普盆地采集岩层样品。（图片来自沈延安课题组）
“岩石镍浓度与海水含氧量相对应，记录了火山喷发、大气传输到海洋成分变化的过程。前期是海水镍浓度升高，后期是甲烷菌大量繁殖‘吞吃’镍并排出温室气体。”中科大博士后李梦涵分析说。
“火山至少喷发了80万年，犹如扣动扳机，引发连锁反应。”沈延安认为，“超级火山”将地下的镍矿喷发上天，形成“镍雾霾”，经大气环流全球沉降。过量的镍限制植物光合和呼吸作用，还造成海水缺氧和酸化，导致生物大量死亡。
二叠纪末灭绝的蜓类动物化石。（图片来自沈延安课题组）
二叠纪末灭绝的动物菊石化石。（图片来自沈延安课题组）
这项研究首次用镍同位素解析生命灭绝过程中的环境变化。日前，国际学术期刊《自然·通讯》发表了该成果。
沈延安介绍，近代也有火山喷发影响环境事件，例如1783年冰岛一座火山喷发释放了约1.2亿吨二氧化硫，导致欧洲数年酸雨和干旱，农牧业损失巨大。“因此，对火山和环境变化需加强监测，及时应对。”他说。
文字记者：徐海涛
视觉/编辑：江国成
发表于 2021-4-11 22:16:26
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