地球之前已經(jīng)看到二氧化碳飆升 它并沒有結(jié)束

(Bloomberg Opinion) - 小行星撞擊曾經(jīng)是科學(xué)普及者最喜歡的存在威脅，但太空巖石已經(jīng)被大氣碳所取代。這不僅僅是時(shí)尚，而是對(duì)我們星球過去的新閱讀的結(jié)果。

在20世紀(jì)90年代，科學(xué)家們認(rèn)為小行星撞擊引發(fā)了5次大規(guī)模物種滅絕，其中包括6500萬(wàn)年前恐龍的滅絕?，F(xiàn)在，他們已經(jīng)意識(shí)到地球上其他四個(gè)大型災(zāi)難可能來(lái)自內(nèi)部 - 由碳束進(jìn)入大氣和海洋引發(fā)。

五個(gè)中最糟糕的是一個(gè)叫做二疊紀(jì)的事件。它始于火山爆發(fā)，它點(diǎn)燃了富含碳的沉積物，為大氣注入了新的二氧化碳。在幾千年內(nèi)，超過90%的物種滅絕了。

有些人將此作為一個(gè)警示故事。這合理嗎?它發(fā)生在2.52億年前，溫度上升超過了化石燃料引起的全球變暖的最壞情況預(yù)測(cè)。另一方面，這是一個(gè)很好的原理證明。

原則不僅僅是增加二氧化碳會(huì)使物質(zhì)變熱，而海洋和大氣化學(xué)的快速變化會(huì)引發(fā)生物世界的重新排序。這反過來(lái)導(dǎo)致更多的化學(xué)變化，導(dǎo)致生物圈的層疊變化。在二疊紀(jì)末期，浮游生物和魚類崩潰，細(xì)菌爆炸，釋放出硫化合物，還有一些細(xì)菌可以呼出熱量捕獲甲烷。

研究二疊紀(jì)末期的美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)學(xué)家Seth Burgess說(shuō)，有兩個(gè)有趣的難題 - 觸發(fā)機(jī)制和殺傷機(jī)制。人們普遍認(rèn)為觸發(fā)器部分是火山活動(dòng)，導(dǎo)致形成一種稱為西伯利亞陷阱的火成巖。但僅靠火山噴發(fā)就無(wú)法釋放足夠的溫室氣體，導(dǎo)致全球氣溫上升10-15攝氏度。

他建議巖漿煮大量富含碳的沉積物，向大氣中釋放出更多的碳。至于殺戮機(jī)制，單靠熱量還不夠，所以人們提出了化學(xué)和生物學(xué)各種各樣的方法。本月發(fā)表在“科學(xué)”雜志上的一篇新論文指出，海洋中的氧含量正在下降。結(jié)論來(lái)自一項(xiàng)關(guān)于哪些生物死亡和死亡的研究。

這篇論文增加了幾年前由賓夕法尼亞州立大學(xué)Lee Kump提出的一個(gè)想法，這位研究員在2011年接受了專欄采訪.Kump說(shuō)，氧氣饑餓殺死了一些生物，并為其他人留下了開放的利基。在二疊紀(jì)末期，化學(xué)痕跡表明，綠色硫磺細(xì)菌增殖，用有毒的硫化氫吸取其他生物。

古生物學(xué)家彼得·沃德(Peter Ward)在他的著作“綠色的天空下”中使用了Kump的想法來(lái)描述世界，就像二疊紀(jì)末之后的世界一樣：“大部分海岸線都被腐爛的有機(jī)物包裹著。絲綢狀的細(xì)菌斑塊現(xiàn)在在烈日下腐爛......從岸邊到地平線，有一個(gè)巨大的，平坦的油性紫色。......沒有魚破壞它的表面。沒有鳥。......我們處于蒼白的綠色天空下，它有死亡和毒藥的氣味。“

這聽起來(lái)很奇怪，很酷，只要它過去安全，或者我們?cè)谡務(wù)搫e人的星球。但在這里，我們正在變暖地球。綠色的天空和死亡的氣味可能也在我們的未來(lái)嗎?

麻省理工學(xué)院地球物理學(xué)教授丹尼爾羅斯曼說(shuō)他最初持懷疑態(tài)度。他讀過伊麗莎白科爾伯特的“第六次滅絕”，并想知道她是如何知道氣候變化將導(dǎo)致另一次大規(guī)模滅絕。地球的大氣碳在地質(zhì)歷史上起伏不定，只有四次大規(guī)模滅絕。

羅斯曼觀察了大氣中碳增加的31個(gè)時(shí)期，其中大部分對(duì)生物圈沒有太大影響。當(dāng)變化很大但發(fā)生得很慢時(shí)，生活就有機(jī)會(huì)進(jìn)行調(diào)整。如果它們發(fā)生得很快但只增加了一小部分碳，那么生活就會(huì)像以前一樣繼續(xù)下去。

去年，羅斯曼提出了一個(gè)基于碳添加量和總量的公式，并證明它預(yù)測(cè)這31個(gè)時(shí)期中哪一個(gè)會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難。根據(jù)他的公式，我們目前的排放率非常高，但除非我們的總排放量為海洋增加310億噸碳，否則它不會(huì)造成大規(guī)模滅絕。他將結(jié)果發(fā)表在Science Advances上。