全球变化- 杨学祥工作室分享 http://blog.sciencenet.cn/u/杨学祥 吉林大学地球探测科学与技术学院退休教授,从事全球变化研究。

博文

超级海底火山点燃海底石油和可燃冰导致海洋生物灭绝

已有 2291 次阅读 2021-9-3 20:55 |个人分类:全球变化|系统分类:论文交流

超级海底火山点燃海底石油和可燃冰导致海洋生物灭绝

                              吉林大学:杨学祥,杨冬红

 

地球史上的五次生物大灭绝

 

据科学家探索发现,其实我们所居住和生活的地球已经经历过五次生物大灭绝。

 

第一次物种大灭绝发生在4亿4千万年前的奥陶纪末期,由于当时地球气候变冷和海平面下降,生活在水体的各种不同的无脊椎动物便荡然无存。

在距今4.4亿年前的奥陶纪末期,发生地球史上第一次物种灭绝事件,约85%的物种灭亡。古生物学家认为这次物种灭绝是由全球气候变冷造成的。在大约4.4亿年前,撒哈拉所在的陆地曾经位于南极,当陆地汇集在极点附近时,容易造成厚的积冰——奥陶纪正是如此。大片的冰川使洋流和大气环流变冷,整个地球的温度下降,冰川锁住水,海平面降低,原先丰富的沿海生态系统被破坏,导致85%的物种灭绝。

 

第二次大灭绝发生在3.75亿年前,也就是过了不到1亿年,这次灭绝了一半的海洋生物。海洋生物诡异般地大规模消失了,相比之下,陆地生物却几乎毫发无损。

第二次物种大灭绝发生在泥盆纪晚期,其原因也是地球气候变冷和海洋退却。在公元前约3.65亿年的泥盆纪后期,历经两个高峰,中间间隔100万年,发生地球史上第二次物种灭绝事件,海洋生物遭到重创。

 

第三次大灭绝发生在2.51亿年前,相对于前一次大灭绝,这次也是又过了1亿年,也是史上已知规模最大的一次生物灭绝事件,这一次有70%的陆地生物灭绝了,96%的海洋生物灭绝了。科学家认为,灭绝原因比较复杂,可能是由于火山大规模喷发制造了大量的酸性颗粒和温室气体,不仅妨碍植物的光合作用,还推动全球气温急剧上升。

二叠纪Permian period)是古生代的最后一个纪,也是重要的成煤期。

距今2.5亿年前的二叠纪末期,发生了有史以来最严重的大灭绝事件,估计地球上有96%的物种灭绝,其中90%的海洋生物和70%的陆地脊椎动物灭绝。三叶虫、海蝎以及重要珊瑚类群全部消失。陆栖的单弓类群动物和许多爬行类群也灭绝了。这次大灭绝使得占领海洋近3亿年的主要生物从此衰败并消失,让位于新生物种类,生态系统也获得了一次最彻底的更新,为恐龙类等爬行类动物的进化铺平了道路。

科学界普遍认为,这一大灭绝是地球历史从古生代向中生代转折的里程碑。其他各次大灭绝所引起的海洋生物种类的下降幅度都不及其1/6,没有使生物演化进程产生如此重大的转折。

科学家认为,在二叠纪曾经发生海平面下降和大陆漂移,造成了最严重的物种大灭绝。所有的大陆聚集成了一个联合的古陆,富饶的海岸线急剧减少,大陆架也缩小了,生态系统受到了严重的破坏,很多物种的灭绝是因为失去了生存空间。更严重的是,当浅层的大陆架暴露出来后,原先埋藏在海底的有机质被氧化,这个过程消耗了氧气,释放出二氧化碳。大气中氧的含量减少,对生活在陆地上的动物非常不利。随着气温升高,海平面上升,又使许多陆地生物遭到灭顶之灾, 海洋里也成了缺氧地带。地层中大量沉积的富含有机质的页岩是这场灾难的证明。

这次大灭绝是由气候突变、沙漠范围扩大、火山爆发等一系列原因造成。

英国科学家的最新研究称,在距今大约2.5亿年前,大规模火山喷发毁灭了全球的森林,使得地球到处是以树木为食的真菌。

  这项研究证实,即便是生命力极强的树木,也未能在二叠纪物种大灭绝事件的浩劫中幸免,那也是已知地球上最具破坏性的物种灭绝事件之一。在这次灭绝事件中,超过95%的海洋生物物种和70%的陆地生物物种从地球上永远消失,它们极有可能毁灭于集中在当今西伯利亚一带的长期火山喷发喷射的有毒气体。

火山喷发在全球范围内形成了大量酸雨,并破坏了臭氧层,使得更多有害的紫外线到达地面。在此之前,研究人员并未发现大灭绝期间地球状况的实物证据,于是,很多人推测二叠纪的森林相对完整地幸存下来。不过,最新研究表明,地球上的森林植被那时同样遭受重创。http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-263236.html

当时,位于如今西伯利亚地区的古老火山喷出了大量岩浆,覆盖了相当于美国表面积三分之一甚至一半的土地,这一过程持续了大约一百万年。然而,火山爆发不是导致大灭绝的根本原因。

据两个独立的科学家团队发布的最新研究论文,正是由于西伯利亚火山岩浆燃烧了大量地下石油和煤炭沉积物,燃烧过程中释放出二氧化碳和甲烷等温室气体,进而导致了大灭绝的发生。日本东北大学的地球化学家Kunio Kaiho团队发现两起火山爆发事件与二叠纪末陆地与海洋生物灭绝时间吻合。而苏格兰圣安德鲁斯大学生物地理化学家Hana Jurikova团队在大灭绝边界的贝壳化石中发现了海洋酸化的证据,证实了化石燃料燃烧和温室气体释放造成海洋酸化,从而导致珊瑚等海洋生物溶解死亡。

这些研究发现进一步证实了气候变化对地球生命的影响。如果将大灭绝与如今全球变暖进行类比,大灭绝期间排放的温室气体总量远远超过人类产生的温室气体。然而,当时火山释放出二氧化碳的速度比今天人类的排放速度要慢14倍。因此,我们目前每年燃烧产生的碳量比大灭绝时期的任何时候都高得多。如果不能遏制温室气体排放,未来气候变化对生物的严重影响或许可以预见。https://www.163.com/dy/article/FSE687EN05149AIR.html

 

第四次灭绝发生在2亿年前,和第三次时间只差了5000万年。这一次有50%的物种灭绝了,原因不明,但为恐龙成为地球上生物链的霸主扫清了障碍。

BC2.08亿年前的三叠纪侏罗纪过渡时期,地球上发生了第4 次生物大灭绝事件,这次灭绝事件的影响遍及陆地与海洋,导致全球约23%的科与48%的属的生物灭绝,其规模在5 次大灭绝事件中排名最末。也正是这次灭绝事件,给恐龙提供广阔的生存空间,使得恐龙成为侏罗纪的优势陆地动物。这次灭绝事件历时很短,不足1万年,其原因至今未有定论。

关于这次灭绝事件最常见的观点是,陨石撞击地球所致。法国有个罗什舒阿尔陨石坑,地质年代大约是2.01亿年前,这个被侵蚀过的陨石坑,直径约25 千米,原始直径可能约50千米,但是也有专家认为这样的体积不足以造成大规模的生物灭绝。2013年,科学家在本国岐阜县坂祝町河流沿岸和大分县津久见市的海岸附近分别发现了浓度很高的金属锇,这种金属在地表上非常罕见,但在陨星内则含量丰富。后经同位素分析证实,新发现的锇与地表本来存在的锇不同,其来源是陨星。他们认为这是一颗直径为3.37.8千米的陨星撞击地球所致,此次撞击导致了三叠纪至侏罗纪生物大灭绝。

此外,还有一种观点认为,这一事件与当时大规模火山爆发所引发的气候变化有关。在三叠纪时期,火山爆发喷涌了大量岩浆和气体,改变了当时的气候条件,排放的二氧化碳还可能会酸化海洋,造成海洋及陆地生物的灭绝。

 

第五次大灭绝相信大家都不陌生,在6500万年前,一颗小行星撞击了尤卡坦半岛,大量灰尘进入大气层,在随后的1年时间内都是遮天蔽日,日照量锐减令植物大批死亡,随着生态系统瓦解,75%的物种惨遭灭绝,其中就包括恐龙。

关于恐龙的灭绝,科学家们提出了五花八门的假说,先前其中比较著名的有以下四种:其一“, 气候变迁说。该假说认为BC6500万年的地球气候陡然变化造成大批动植物死亡;其二,地磁变化说。该假说认为当年的地球磁场突然发生变化使得大批动物遭受灭顶之灾;其三,酸雨说。该假说认为白垩纪末期地球上可能下过强烈的酸雨,造成恐龙中毒而灭绝;其四,被子植物中毒说。该假说认为地球上的被子植物逐渐取代了裸子植物之后,其中含有的毒素被动物食用之后累积,从而导致恐龙灭绝。当然,每一种假说都有科学的一面,但也存在争议。现今,被国际社会普遍认可的是陨石撞击说

科学家们确信希克苏鲁伯陨石撞击事件是造成白垩纪至第三纪恐龙大灭绝的原因。希克苏鲁伯撞击事件会引发大规模海啸、地震与火山爆发,撞击产生的碎片和灰尘会造成全球性的风暴,长时期遮蔽阳光,妨碍植物的光合作用,造成生态系统的瓦解,一系列的灾难最终导致全球约17%的科、50%的属、75%的物种灭绝,灭绝事件的规模在5次大灭绝事件中排名第2

 

超级海底火山点燃海底石油和可燃冰导致海洋生物灭绝

 

发生在大约2.52亿年前的二叠纪-三叠纪生物大灭绝,在短短几万年的时间里,使96%的海洋生物和约70%的陆地生命从地球上永远消失。由于西伯利亚火山岩浆燃烧了大量地下石油和煤炭沉积物,燃烧过程中释放出二氧化碳和甲烷等温室气体,进而导致了大灭绝的发生。澳大利亚山火就是一次未来大灭绝的预演。

与西伯利亚暗色岩类似,德干暗色岩也发生在大陆,因此可以加速化石燃料燃烧和温室气体超级排放,造成恐龙灭绝重大事件。小行星撞击扩大了这一事件。

与以上两者相似,超级海底火山点燃海底石油和可燃冰导致海洋生物灭绝。

有一种观点认为,海洋生物灭绝事件与当时大规模火山爆发所引发的气候变化有关。在三叠纪时期,火山爆发喷涌了大量岩浆和气体,改变了当时的气候条件,排放的二氧化碳还可能会酸化海洋,造成海洋及陆地生物的灭绝。变暖时期温室气体集中在大气,变冷时期温室气体集中在海洋。所以,海洋酸化造成的生物灭绝都发生在寒冷期或大冰期,如第一次大灭绝和第二次大灭绝。

温暖期的海洋生物大灭绝,只能用超级海底火山点燃海底石油和可燃冰或天然气导致海洋生物灭绝来解释,这使气候变暖和生物灭绝同时发生,如第三次至第五次大灭绝。

    



https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1302748.html

上一篇:2021年8月30日-9月2日太阳黑子和疫情监测
下一篇:鄂霍次克海发生5.7级地震:关注8月30-9月1日潮汐组合
收藏 IP: 103.57.12.*| 热度|

1 周少祥

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-8-22 08:26

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部