大范围的海洋缺氧是造成五大灭绝事件的原因之一

大范围的海洋缺氧是造成五大灭绝事件的原因之一

几十年来,科学家们一直在围绕五大灭绝事件进行研究,这些灭绝事件塑造了我们现今生活的这个世界。这些灭绝事件的历史最早可以追溯到4.5亿年之前的晚奥陶世大灭绝事件,最晚为2.5亿年之前的晚二叠世灭绝。

多年来,科学家们已经发现了这些大规模灭绝事件的主要原因,其中包括大规模的火山喷发,全球变暖,小行星碰撞以及酸性海洋等,其他因素还包括甲烷喷发和海洋缺氧事件。

迄今为止,引发晚奥陶世大灭绝事件基本上仍然是一个谜,这个冰室气候转变的时期导致晚奥陶世大灭绝。

美国与英国的科学家对海洋石灰岩沉积物进行地球化学证据研究,结果推断表明晚奥陶世大灭绝是由当时全球海洋缺氧造成的。

新墨西哥大学的研究人员Maya Elrick说:“晚奥陶世大灭绝是地球上第一次发生的灭绝事件,我们的研究表明,这与大范围的海洋缺氧密切相关,当时的海洋缺氧持续了至少一百万年。”

大范围的海洋缺氧是造成五大灭绝事件的原因之一

Elrick和她的团队前往加拿大魁北克圣劳伦斯海道的安蒂科斯蒂岛,在那里收集石灰石岩石样本。使用质谱仪分析返回样品的铀同位素,结果表明,晚奥陶世时期,在海洋生物的85%已经灭绝的同时,发生了突然而广泛的海洋缺氧。

Elrick说:“这些结果为首次发现全球海洋突然缺氧事件提供了首要证据,我们认为缺氧是由全球变冷驱动的,这种冷却改变了大规模的海洋环流,导致深海氧化作用减弱,营养通量增加,导致浮游植物开花并扩大了低氧浓度区域,这些结果也证明,海洋缺氧是在全球进入冰期开始,并持续存在的。”

该研究使用了整个海洋氧浓度的地球化学替代指标(铀同位素)。 虽然早期的研究仅评估局部氧浓度而不是全球综合浓度,但结果与其他科学家之前的评论一致。 此外,Elrick和她的团队正在模拟全球海洋氧浓度,以评估奥陶纪晚期灭绝期间海底有多少处于缺氧状态。

该团队将4.5亿年前的条件与今天的条件进行了比较,并确定奥陶纪晚期大灭绝期间缺氧海底的增加约为15%。现代海洋的海底缺氧(主要是黑海)不到百分之五十。

渥太华大学的Andre Desrochers表示:“安蒂科斯蒂岛是世界上最好的自然实验室,这个地区可以用于研究距离大约4.45亿年前第一次大规模灭绝的化石和沉积地层。由于其特殊的地质和古生物学特征,该岛现在正在等待联合国教科文组织世界遗产项目的认证。”

Elrick还在研究使用铀同位素作为氧化代理,分析其它“五大”大规模灭绝事件中的三个。

她说:“到目前为止,每个大规模灭绝事件都与海洋缺氧有关,所以,我们认为低海水氧浓度是大灭绝的一个主要成因。”

这些研究结果对我们这个星球目前正在经历的现代灭绝产生了影响。

Elrick说:“我们今天正在经历全球气候变暖和酸化海洋,而温暖的海洋中氧气越来越少,一些海洋生物可以处理热量和酸度,但不是缺氧。晚奥陶纪研究的结果表明,海洋缺氧的潜在严重程度是许多过去和现在生物灭绝事件的驱动因素。”


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