一项新的研究表明,极端的全球变暖将使海洋动物无法呼吸,并导致地球历史上最大的灭绝事件。二叠纪-三叠纪灭绝2.52亿年前,消灭了96%的海洋物种和70%的陆生脊椎动物。科学家们将这种所谓的“大死亡”与西伯利亚的一系列大规模火山爆发联系起来,认为火山爆发产生的温室气体导致了全球变暖,从而导致了食物链的崩溃。然而,究竟是什么让当时的海洋如此不适合生命,仍然是一个未解之谜。

如果对现代世界失控的气候变化的预测成真,地球很可能再次面临类似的命运。发表在《科学》杂志上的这项新研究指出,随着气温的飙升和水温的上升,大多数海洋生物将无法获得足够的氧气来生存。

科学家们说,从二叠纪-三叠纪灭绝事件中吸取的教训对今天的全球变暖趋势有很大影响。如果温室气体排放继续不受控制,到2100年,二叠纪末期海洋变暖可能达到20%的水平。到2300年,在“大死亡”的极端时期,可能达到35%到50%的水平。

在西伯利亚火山爆发导致地球大气层充满温室气体之前,地球海洋的温度和含氧量与今天的海洋相似。在一系列的计算机模拟中,科学家提高了温室气体的浓度,以适应大规模灭绝期间的环境,并发现海洋表面温度上升了约10摄氏度。在这个模型中,温室气体浓度的上升导致了海洋的剧烈变化,最终导致海洋中大约80%的氧气流失,大约一半的海床流失,深海的大部分区域完全失去了维持生命的氧气。

研究人员研究了61种现代海洋物种的公共数据,包括甲壳类动物、鱼类、贝类、珊瑚和鲨鱼,以了解它们对这种环境的耐受性。分析结果被整合到模型中以形成“灭绝图”。

模拟结果表明,受影响最大的物种是那些远离热带地区、对氧气流失最敏感的物种。来自化石记录的数据证实了类似的灭绝模式发生在二叠纪-三叠纪大灭绝期间。适应了温暖低氧环境的热带物种更有可能在别处找到新的家园,但对于那些适应了寒冷富氧环境的物种来说,却没有这样的逃生途径。在二叠纪末期,科学家们还没有确定缺氧、高温胁迫、高酸度或有毒化学物质是否导致海洋生物灭绝。

什么是“大死亡”?

大约2.48亿年前,二叠纪结束,三叠纪开始。这两个地质时期的分界线是二叠纪-三叠纪大规模灭绝事件,也被称为“大死亡”这次灭绝事件是地质时代五次大规模灭绝中最大的一次。灭绝事件发生后,陆地和海洋生态系统花了数百万年才完全恢复,比其他大规模灭绝花费的时间更长。

这一灾难性事件几乎摧毁了地球上所有的生命。科学家认为,大约95%的海洋生物在这次灭绝中灭绝了,而陆地上存活下来的生物不到三分之一。总的来说,当时大约90%的生命已经灭绝,而今天地球上的所有生命都是当时大约10%的动物、植物和微生物物种的后代,幸运的是,这些物种在二叠纪-三叠纪大规模灭绝中幸存下来。

此前,研究人员认为一场巨大的火山爆发将地球笼罩在厚厚的灰尘中,阻挡了太阳光线到达地球表面。新的发现表明,持续了近100万年的大规模火山爆发向大气中释放了大量致命的化学物质,导致地球臭氧层遭到破坏,失去了唯一能够抵御太阳致命紫外线的保护层。这种高能辐射形式将对生物体造成严重损害,并导致灭绝物种数量急剧上升。然而,科学界仍在争论二叠纪-三叠纪灭绝事件的过程和原因。