2.5亿年前,地球上发生了规模最大的一次生物大灭绝事件——二叠纪末生物大灭绝事件。各国科学家经过多年的研究,虽然提出过多种假说,但对生物大灭绝的原因存有争议。近日,由南京大学沈树忠院士和中科院南京地质古生物研究所研究员张华领衔的研究团队,经过多年研究,揪出主要“凶手”之一——华南周缘火山活动,其相关研究成果在线发表于国际知名刊物《科学进展》上。
地球至今共经历了五次生物大灭绝事件。哪一次规模最大?那一定是发生在2.5亿年前的那次。“当时,超过81%的海洋生物物种和约89%的陆地生物物种在短短6万年内灭绝。”张华告诉记者,地球足足花了500万年才恢复过来。
以往的研究认为,这次灭绝是由西伯利亚大火成岩省的基性火山喷发导致。然而,西伯利亚大火成岩省所在区域鲜有化石记录这次大灭绝,也没有可以与全球对比的沉积地球化学证据记录这次生物大灭绝。而且,西伯利亚大火成岩省开始于二叠纪末生物大灭绝事件之前约30万年,并一直持续到生物大灭绝事件之后约50万年,因此,无论是大灭绝发生的时间和火山作用持续的时间,都与华南存在不一致。
研究团队在云贵川地区考察时发现相关剖面的生物大灭绝层位的铜异常富集,超出正常情况千倍,并同时伴随有汞元素的异常、大规模炭屑沉积,铜同位素和汞同位素的异常波动等。经推算,华南周缘的酸性火山活动最少释放超过19亿吨的铜和几十亿吨的二氧化硫,这种喷发通量是现代火山活动二氧化硫年通量的10-200倍。
研究人员推测,当时华南大规模酸性火山喷发导致大量铜和汞的富集,同时引起大规模野火事件,摧毁了陆地植被系统;火山释放的大量富硫气溶胶穿透对流层后滞留于平流层,可能导致“火山冬天”。
结合我国东部地区、昆仑山脉、金沙江流域、澳大利亚东部、南美洲西部等地区二叠纪—三叠纪之交广泛存在的大规模酸性火山喷发记录,研究人员认为2.52亿年前特提斯洋中和泛大陆周边的大陆岩浆弧酸性火山喷发,可能是2.52亿年前这次最大的生物灭绝事件的主要“凶手”之一,而西伯利亚大规模基性火山喷发并非二叠纪末生物大灭绝的唯一推手。