記者4月5日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)了解到，該校沈延安課題組以高精度鎳同位素分析為主要手段，對加拿大北極地區(qū)的晚二疊-早三疊地層進(jìn)行了系統(tǒng)研究，提出西伯利亞大火成巖省噴發(fā)產(chǎn)生的含鎳氣溶膠是二疊紀(jì)末生命大滅絕的重要因素這一新觀點(diǎn)。相關(guān)研究成果日前發(fā)表于綜合學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》。
距今約2.5億年的二疊紀(jì)末期，地球上曾發(fā)生過一次最大規(guī)模的生命滅絕事件，造成海洋中超過90%以及陸地上超過70%的生物消失。在過去30多年，國內(nèi)外學(xué)者的研究認(rèn)為，造成生命大滅絕和環(huán)境巨變的根源在于西伯利亞大火成巖省的噴發(fā)。但最近的精確年齡測試表明，西伯利亞大火成巖省在二疊紀(jì)末生命大滅絕事件的30萬年之前就已經(jīng)開始噴發(fā)，因此大火成巖省的噴發(fā)和生命滅絕的成因聯(lián)系成為地球生物學(xué)領(lǐng)域未解的重要科學(xué)問題。
研究人員選擇加拿大北極地區(qū)Sverdrup盆地的Buchanan Lake剖面，在對該剖面進(jìn)行高精度鎳同位素測試后發(fā)現(xiàn)，鎳同位素的組成與當(dāng)時(shí)海水中的氧氣含量以及化學(xué)組成具有良好的相關(guān)關(guān)系。在二疊紀(jì)末生命大滅絕層位，鎳的含量由142.8 ppm突然降至36.4 ppm。該研究認(rèn)為，西伯利亞大火成巖省的噴發(fā)形成了大量含鎳的氣溶膠，它們經(jīng)過全球大氣環(huán)流的傳輸沉降至海洋和陸地。Sverdrup盆地的鎳同位素組成清晰地記錄了從火山噴發(fā)、大氣傳輸?shù)胶Ｑ蠡瘜W(xué)組成變化這一系統(tǒng)過程。含鎳氣溶膠的大量沉降提高了海洋的初級生產(chǎn)力，同時(shí)大量消耗了海水中的氧氣，其造成的環(huán)境惡果是海洋的缺氧和酸化。大量含鎳氣溶膠的沉降也造成了陸地生物生長環(huán)境的惡化，因?yàn)檫^量的鎳不利于植物的光合和呼吸作用、限制植物的生長及其多樣性，最后導(dǎo)致植物的死亡。
