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地球下一次生物大灭绝是什么时候?MIT教授给出答案


来源:界面-科技

几亿年前地球经历过的生物大灭绝是否还会重现?美国一位教授给出了肯定的答案,甚至列出了时间表。

来源:界面新闻

几亿年前地球经历过的生物大灭绝是否还会重现?美国一位教授给出了肯定的答案,甚至列出了时间表。

麻省理工学院(MIT)地球、大气和行星科学系的地球物理学教授罗斯曼(Daniel Rothman)最近通过数学计算,预计出了地球出现第六次生物大灭绝的时间。

在过去5.4亿年的时间里,地球共发生了五次生物大灭绝,它们分别发生在奥陶纪末期、泥盆纪末期、二叠纪末期、三叠纪末期和白垩纪末期,每次大灭绝都造成80%甚至90%以上的生物绝种。罗斯曼利用数学公式分析了过去这五次大灭绝的共同之处,并预测出了下一次大灭绝的时间。

罗斯曼分析了过去5.4亿年、包括在五次生物大灭绝期间碳循环的显著变化,发现存在“灾难临界点”,一旦碳循环超过这个临界点,就会导致环境出现不稳定,最终带来大灭绝的出现。

罗斯曼的这项研究结果发表在近期《科学进展》(Science Advances)杂志上。他提出,碳循环在长期内会发生变化,一旦这些变化的速度超过了全球生态系统适应的速度,大灭绝就会来临;对于在较短时期内会出现碳循环扰动,碳循环的变化速度则无关紧要,重要的是变化的幅度,它将决定是否会出现大灭绝。

他认为,大灭绝和碳排放至空气和海洋的速度和数量都有关系,快速、大量地增加碳排放,或者较慢但更多地增加碳排放都可以引发生物大灭绝。

根据这个理论,罗斯曼认为,按照目前在相对较短时间内二氧化碳排放量上升的速度计算,第六次生物大灭绝的时间将由海洋中新加入的碳量决定。按照他的计算,当排放量达到3100亿吨时,就会引发大灭绝,这大概相当于2100年前人类活动新排放入海洋的碳量总和。

不过,罗斯曼说,这并不意味着2100年就会发生大灾难。如果到时候还不加以控制,碳循环就会进入一个不稳定的状态,变得难以预计。而从地质学过往历史看,这种行为和大灭绝是密切相关的。

罗斯曼说,虽然真正发生生态灾难可能还再需要一段时间,比如1万年,但2100年后,地球可能将会进入一个“未知的领域”。

罗斯曼之前曾对二叠纪末期大灭绝进行过研究,这是地球历史上最严重的一次大灭绝,当时全世界超过95%的海洋生物消失,这次灭绝就和地球系统碳循环剧烈变化有关系。正是这项研究促使罗斯曼开始思考会不会出现第六次生物大灭绝?

最终,根据将碳循环变化的速度和程度与区别变化快慢的时间尺度联系在一起的基本物理原理,罗斯曼推导出了一个简单的数学公式。通过这个公式,他能预测出是否会发生大灭绝,以及是哪种形式的灭绝。

之后,罗斯曼发现,在过去5.42亿年时间里,在包括五次大灭绝在内的31次事件中,碳循环都出现了显著的变化,进而他把相关的数量都用数学方式转化成每次事件中被加入到海洋中的总碳量,并从中发现了共同的临界点。

在这31次事件中,多数时候海洋新添加的总碳量都位于临界点之下,虽然碳循环发生了显著变化,但都还不足以影响整个生态系统。而五次大灭绝中,有四次海洋新添加的总碳量超过了临界值,而最严重的二叠纪末期大灭绝,超过的幅度最大。

对于罗斯曼得出的2100年海洋新添加的碳量将达到引发大灭绝的临界值这一结论,地质学家内斯(Trevor Nace)撰文说,好消息是,大灭绝还要一段时间才会发生,虽然现在碳排放达到了前所未有的速度,但地球还有一段时间来平衡新的状况,意味着在大灭绝完全到来之前我们还有几千年的时间。

而坏消息是,大灭绝到底什么时候会发生是根据对过往的历史分析预测出来的,而之前的大灭绝都没有经历过最近数百年来碳排放如此增长的情况。总而言之,我们还是无法完全了解未来到底会怎样。

[责任编辑:胡知非 PT028]

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