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发布时间 : 2024-09-16 点击量 :
2024年9月13号国际著名杂志Science发表以《Mega El Nino instigated the End-Permian mass extinction》为题的研究长文(research article),版面7页,同期Science News以《Strong El Nino primed Earth for mass extinction》撰文介绍。
孙亚东为第一作者和唯一通讯作者。本文结合沉积地球化学代用指标和复杂地球系统科学模拟,从海-气耦合的角度解析二叠纪末大灭绝的启动和发展机制。合作单位包括英国布里斯托大学(Alex Farnsworth, Paul Valdes),德国埃尔兰根-纽伦堡大学(Michael Joachimski),英国利兹大学(Paul Wignall)和赫尔大学(Dave Bond) , 奥地利维也纳大学(Leopold Krystyn)和德国哥廷根大学(Domenico Ravidà)。
由于人为二氧化碳的累计排放,全球平均气温不断上升,引发人类社会对第六次生物大灭绝的担忧。而工业革命之前的二氧化碳外强迫主要由大型的火山作用促成;显生宙以来的大火成岩省有数十个,其中只有十几个引发了地史时期中的极热事件,伴随生物灭绝事件的则更少,达到二叠纪末(2.5亿年前)约90%种级灭绝规模的绝无仅有。这种现象挑战了学界对地球气候系统拐点的认知。
针对以上挑战,上述研究团队使用沉积地球化学代用指标、沉积学和地球系统科学模拟相结合的手段,建立了二叠纪末生物大灭绝启动和灭绝机制的统一学说。本研究指出盘古地球(Pangea Earth)更易受持续的强厄尔尼诺影响,在大气二氧化碳浓度少量增加的情况下即可将地球系统推向灭绝状态。本研究表明在二叠纪末大气二氧化碳分压从~410 ppm到~860 ppm增加的过程中,大洋经向翻转环流崩溃、大气哈德利环流收缩,厄尔尼诺现象加剧。随之而来的森林退化、珊瑚礁消亡和浮游生物危机标志着一连串环境灾难的开始。陆地和海洋碳封存的减少引发了正反馈,导致更暖的气候和更强的厄尔尼诺。
短时间尺度气候变率的长期生态环境效应往往被当前社会忽视,其在变暖背景下的生态效应尚待深入评估。现代强厄尔尼诺经常引起海温异常和极端旱-涝气候,造成珊瑚白化,鱼类和鸟类的大量死亡,进而影响人类社会。工业革命以来,大气二氧化碳分压快速从280 ppm上升至如今的440 ppm。本文以二叠纪末的生态危机为例,强调年际气候变率增强与背景气候态变暖叠加的复合效应,其共同作用导致了异时性的海-陆生态危机。而二叠纪末的地球系统由稳定态转向灭绝态拐点发生在~410 ppm到~860 ppm增加的过程中。虽然当今地球系统对二氧化碳上升的气候敏感性与二叠纪末不同,但深时的气候危机和生物灭绝过程与当前变暖背景下的全球演变存在很多相似性,令人深思。
引文:Sun, Y., Farnsworth, A., Joachimski, M.M., Wignall, P.B., Krystyn, L., Bond, D.P.G., Ravidà, D.C.G., Valdes, P.J., 2024. Mega El Niño instigated the end-Permian mass extinction. Science 385, 1189-1195. 全文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado2030
本文发表后在国外媒体引起了广泛关注,有代表性的报道如下:
Science News报道:https://www.sciencenews.org/article/mega-el-ninos-mass-extinction
New Scientist报道:https://www.newscientist.com/article/2447747-mega-el-ninos-may-have-played-a-part-in-the-permian-mass-extinction/
LiveScience报道:https://www.livescience.com/planet-earth/mega-el-nino-may-have-fueled-earth-s-biggest-mass-extinction
CNN报道:https://edition.cnn.com/2024/09/12/science/mass-extinction-permian-el-nino/index.html
Forbes(福布斯)报道:https://www.forbes.com/sites/davidbressan/2024/09/15/largest-mass-extinction-in-earths-history-linked-to-climate-chaos/
Yahoo报道:https://www.yahoo.com/news/great-dying-once-wiped-90-185343331.html
The Coversation报道:https://theconversation.com/earths-greatest-mass-extinction-250-million-years-ago-shows-what-happens-when-el-nino-gets-out-of-control-new-study-238860
SciTecDaily: https://scitechdaily.com/when-mega-el-nino-rewrote-earths-fate-the-untold-story-of-the-largest-mass-extinction/
BBC-制作中。