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Science:同位素解释了地球上最大规模的物种灭绝事件

摘要 : 研究人员说,一个初期为二氧化碳向大气中的缓慢渗漏、以及接着发生的二氧化碳大规模、快速的注入给予地球接二连三的打击,使得地球海洋酸化,并引起地球历史上最大规模的物种灭绝。

 研究人员说,一个初期为二氧化碳向大气中的缓慢渗漏、以及接着发生的二氧化碳大规模、快速的注入给予地球接二连三的打击,使得地球海洋酸化,并引起地球历史上最大规模的物种灭绝。大约2.52亿年前的从二叠纪至三叠纪的过渡——该事件被称作二叠-三叠纪界线(PTB)——与持续了大约6万年的物种大灭绝有关,它包括了两波不同的海洋生物死亡。有关这一PTB物种灭绝事件背后的机制多年来一直存在激辩。但Matthew Clarkson和同事如今用硼同位素创建了一个该时段海水pH值的高分辨率记录。研究人员用复杂的模型显示,与西伯利亚地盾形成有关的火山作用可能在晚二叠纪向大气中注入了两波的二氧化碳。他们提出,地球当时高度碱性的海洋使其缓冲了第一波二氧化碳,但更大的第二波二氧化碳则引发了海洋的广泛酸化。他们说,可能是第二波二氧化碳后的这一海水pH值的突然改变消灭了海洋中绝大多数高度钙化的海洋生物。这些发现对PTB物种大灭绝做了新的阐释,该物种大灭绝导致海洋和陆地物种数量锐减,并给现代生态系统的演化铺设了舞台。它们或许还能帮助研究人员预测我们的地球在未来会如何对海洋酸化做出反应。

Ocean acidification and the Permo-Triassic mass extinction

Ocean acidification triggered by Siberian Trap volcanism was a possible kill mechanism for the Permo-Triassic Boundary mass extinction, but direct evidence for an acidification event is lacking. We present a high-resolution seawater pH record across this interval, using boron isotope data combined with a quantitative modeling approach. In the latest Permian, increased ocean alkalinity primed the Earth system with a low level of atmospheric CO2 and a high ocean buffering capacity. The first phase of extinction was coincident with a slow injection of carbon into the atmosphere, and ocean pH remained stable. During thesecond extinction pulse, however, a rapid and large injection of carbon caused an abrupt acidification event that drove the preferential loss of heavily calcified marine biota.

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