約2.5億年前，地球上曾發(fā)生史上最大規(guī)模的生命滅絕事件，超過90%的海洋生物和70%的陸地生物消失。主流觀點認為，這與西伯利亞“超級火山”噴發(fā)相關(guān)。近期，中國科學技術(shù)大學沈延安課題組發(fā)現(xiàn)，火山噴出的“鎳霧霾”可能是大滅絕的罪魁禍首。
地球上曾發(fā)生5次大滅絕，其中約2.5億年前二疊紀末的第3次最慘烈。在海洋中生存數(shù)億年的三葉蟲、棘魚、古珊瑚等滅絕，腕足類、雙殼類等物種損失慘重;陸地上大部分兩棲、四足動物及昆蟲滅絕，植物的大量滅亡導(dǎo)致該時期的煤層缺失。
國際學界就大滅絕原因提出多種理論，主流觀點認為是西伯利亞“超級火山”噴發(fā)造成全球環(huán)境劇變。但新的精確年代測試顯示，“超級火山”在大滅絕30萬年前就已開始噴發(fā)，二者間是何關(guān)系成科學之謎。
加拿大北部的斯沃德魯普盆地，位于西伯利亞“超級火山”下風口。沈延安課題組研究發(fā)現(xiàn)，當?shù)囟B紀頁巖層的鎳含量在百萬分之118到247間，遠高于普通頁巖18到40的濃度。而到了生命大滅絕層位，鎳濃度又陡降至36。
“巖石鎳濃度與海水含氧量相對應(yīng)，記錄了火山噴發(fā)、大氣傳輸?shù)胶Ｑ蟪煞肿兓倪^程。前期是海水鎳濃度升高，后期是甲烷菌大量繁殖‘吞吃’鎳并排出溫室氣體。”中科大博士后李夢涵分析說。
“火山至少噴發(fā)了80萬年，猶如扣動扳機，引發(fā)連鎖反應(yīng)。”沈延安認為，“超級火山”將地下的鎳礦噴發(fā)上天，形成“鎳霧霾”，經(jīng)大氣環(huán)流全球沉降。過量的鎳限制植物光合和呼吸作用，還造成海水缺氧和酸化，導(dǎo)致生物大量死亡。
這項研究首次用鎳同位素解析生命滅絕過程中的環(huán)境變化。日前，國際學術(shù)期刊《自然·通訊》發(fā)表了該成果。
沈延安介紹，近代也有火山噴發(fā)影響環(huán)境事件，例如1783年冰島一座火山噴發(fā)釋放了約1.2億噸二氧化硫，導(dǎo)致歐洲數(shù)年酸雨和干旱，農(nóng)牧業(yè)損失巨大。“因此，對火山和環(huán)境變化需加強監(jiān)測，及時應(yīng)對。”他說。
