火山活动触发了一段全球变凉和氧气水平下降的周期造成

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yuan001|  楼主 | 2021-12-5 11:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
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本帖最后由 tpgf 于 2021-12-11 11:14 编辑

火山活动触发了一段全球变凉和氧气水平下降的周期造成地球历史上第一次大规模灭绝
撰稿人 David Bressan
Science
Dec 3,2021,04:04pm EST
我应对我们现代人的地球的理解的崎岖之路
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从前非常成功的叫三叶虫的海洋节肢动物群被奥陶纪大规模灭绝严重打击,直到2亿年后灭绝永远没有完全恢复。GETTY
在大约4.43亿年前的奥陶纪末期,估计所有86%的海洋物种消失了。干燥的土地仍然无动物的生命。
按照南安普敦大学发表的一份新闻稿,研究人员发现了两个强烈的火山活动时期触发了海洋中一个全球变凉和氧气水平下降的时期,这造成了地球历史上第一次也是最致命的大规模灭绝之一。
南安普敦大学的研究人员与奥尔登堡大学、利兹大学和普利茅斯大学的同事合作研究了在一个大约4.5亿年前极端环境变化时期中火山灰和熔岩对海洋化学的影响。他们的研究结果发表在《自然地球科学》杂志上。
地质证据如由冰川形成的沉积物暗示一个被一层冰覆盖了海洋的大部分的主要冰化,降低氧气从大气层中溶解到海水中的速度。
该研究的第一作者以前是南安普敦的博士后研究员在奥尔登堡大学的贾克朗曼博士说, "一直提出全球变凉被一个输入到海洋磷的增加驱动,磷是生命的关键元素之一,决定微小水生生物如藻类等能利用光合作用来将二氧化碳转化为有机物的步伐"。这些生物最终沉降到海底并被掩埋,最终降低大气层中二氧化碳的水平,着然后造成变凉。
南安普敦大学副教授该研究的合着者汤姆格隆博士说,"悬而未决的难题是为什么此时冰化作用和灭绝发生在了两个不同的相中,相隔约1000万年, 这需要一些机制来脉冲磷的供应,这很难解释"。
普利茅斯大学有机化学讲师哈雷曼娜斯博士说,"这导致我们的团队来研究比较在远更年轻的海洋沉积物中的火山灰层在被与海水相互作用修饰之前和之后它们的磷含量,"。有了这些信息,该团队处在更好来理解来自奥陶纪期间巨大喷发的大面积火山层的潜在地球化学影响。
研究小组识别了发生在今天的北美和华南地区的部分跨全球两个异常大的火山活动脉冲与冰化和灭绝的两个高峰非常接近的巧合。格隆博士解释说,"但强烈的火山活动爆发通常被与大量二氧化碳释放相关,这应该会推动全球变暖,因此另一个过程一定对突然的凉事件负责"。
这促使研究小组来考虑是否一个二次过程------如火山物质的风化------可能已经提供了磷中的激增需要来解释这个冰化。
南安普敦大学的合著者马丁帕莫尔教授说,"当火山物质被沉积在海洋中时它经历快速而深刻的化学变化,包括磷的释放,有效的肥沃化海洋, "因此,这似乎是可行的假设,当然也是一个值得测试的"。
利兹大学副教授该研究的共同作者本杰明米尔斯博士说,"这促使我们来开发一个全球生物地球化学模型来了解这种在快速添加来自火山沉积进海洋中的磷滤灰激增的碳循环上的敲击效果"。
研究小组发现了在奥陶纪时期在海底铺下的大面积火山物质毯会已经把足够的磷释放进海洋来驱动一系列事件。以磷为食的海洋微生物的一个兴隆造成了地球大气层中二氧化碳水平的降低。这种重要温室气体的更低浓度触发了气候变凉,冰化、海洋氧气水平的广泛降低并最终一个大规模灭绝。
虽然人们可能倾向于认为用磷播种海洋可能帮助解决当前的气候危机,但科学家们警告说这可能由更大的破坏性后果。
米尔斯博士警告说,"来自农业肥料等来源的过量营养跑料是海洋富营养化的一个主要原因 ------在那里藻类迅速生长然后腐烂,消耗氧气并对当今的生态系统造成重大破坏"。
科学家们得出结论,虽然在短时间尺度上大规模的火山爆发能通过二氧化碳排放使气候变暖,但同样的它们能在数百万年的时间尺度上推动全球变凉。"我们的研究可能会促使对地球历史上其他大规模灭绝事件的重新调查"。
我(DavidBressan)是一名自由地质学家,主要工作在东阿尔卑斯山。我于2007年毕业于一个研究冻土的项目..


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