新的研究揭示了2.52亿年前的气候危机是如何伴随着“大灭绝”事件而发生的

新的研究揭示了2.52亿年前的气候危机是如何伴随着“大灭绝”事件而发生的，彻底重组了地球的生态系统。uux.cn

（神秘的地球uux.cn）据Frontiers：二叠纪-三叠纪大灭绝是由现在西伯利亚地堑的火山爆发引起的，在一百万年的时间里，火山爆发向大气中释放了100000亿吨二氧化碳，杀死了除少数谱系外的大多数动物，包括在晚三叠纪进化成最早恐龙的动物。复苏花了几百万年。现在，科学家们已经使用建模和植物化石来追踪生物圈向10度变暖的转变，这消除了苔原栖息地，使极地地区变得温和，帮助我们了解这种极端气候变化在深层次的后果，甚至可能是我们自己的二氧化碳排放的后果。

2.52亿年前，二叠纪地质时代的大灭绝使地球上的大多数动物灭绝。巨大的火山爆发，向大气中释放了10万亿公吨的二氧化碳。这破坏了气候和碳循环的稳定，导致了剧烈的全球变暖、海洋缺氧和大规模灭绝。然而，许多植物幸存下来，留下了科学家用来模拟全球气温急剧上升10度的化石。

“虽然早三叠纪植物的孢子和花粉化石没有为突然和灾难性的生物多样性丧失提供强有力的证据，但海洋和陆地动物都经历了地球历史上最严重的大规模灭绝，”日内瓦大学的Maura Brunetti博士解释道，他是《地球科学前沿》文章的主要作者。“在二叠纪-三叠纪界线之后的数百万年里，地球上的生命必须适应气候和碳循环的反复变化。

“我们的研究将陆地植物宏观化石组合与描述二叠纪晚期至三叠纪早期可能气候的数值模拟联系起来。我们表明，从寒冷气候状态转变为平均地表气温高出约10⁰C的气候状态与植物生物群落的变化是一致的。”

科学家们研究了二叠纪-三叠纪界线两侧的五个阶段：二叠纪吴家坪阶和长兴阶、早三叠世印第安阶和奥列内基阶以及中三叠世阿尼阶。他们将当时的地球地理图与植物化石数据相结合，将植物属分为六个主要生物群落，根据那里发现的植物估计不同地方的当地气候。化石记录随时间的变化可以作为观测数据来测试科学家的气候模型。

这些生物群落从炎热潮湿的“热带常湿”生物群落到季节性热带或温带生物群落和沙漠生物群落。不同的温度和二氧化碳水平有利于不同的生物群落。在低温状态下，热带纬度以沙漠为特征，而在高纬度地区则出现冷温带植被和苔原。热州的特征是极地纬度的温带植被和赤道纬度的沙漠。二氧化碳含量越多，生物群落就越温暖、越湿润。

然后，科学家们使用统计分析来估计现有植物化石记录与在不同温度状态和二氧化碳水平下蓬勃发展的生物群落模拟之间的相似性。他们发现，随着地球从寒冷气候转变为温暖气候，这些生物群落在二叠纪-三叠纪边界发生了巨大变化。

二叠纪的最早时期是寒冷的，而三叠纪的第一个时期——英丹期——气候紊乱，科学家们无法确定。这可能是由于采样偏差或化石保存较差造成的，也可能是由于短期气候振荡导致生物群落无法稳定。我们需要更多的化石数据来澄清这一点。

然而，晚三叠纪要热得多。接下来的时期——Olenekian和Anisian——稳定在比以前高10度的温度。

“从较冷的气候状态到较热的气候状态的转变以增加约10⁰布鲁内蒂说：“全球平均地表气温为摄氏度，水循环加剧。”。热带常湿和夏湿生物群落出现在热带地区，取代了主要的沙漠化景观。与此同时，温暖凉爽的温带生物群落向极地地区转移，导致冻土带生态系统完全消失

布鲁内蒂补充道：“植被覆盖的变化可能与气候稳定状态之间的倾翻机制有关，为理解二叠纪和三叠纪之间的过渡提供了一个潜在的框架。”。“这一框架可用于了解气候系统对当今二氧化碳增加的反应。如果这种增加以同样的速度继续下去，我们将在大约2700年内达到导致二叠纪-三叠纪大灭绝的排放水平，这比二叠纪-三叠纪边界的排放时间要快得多。”

然而，与Induan时期的气候一样，需要更多的数据和更精细的模型来获得更清晰的结果。

布鲁内蒂警告说：“模拟生物群落和数据集之间的比较受到古地理重建和化石组合分类到生物群落中产生的不确定性的影响。”。“此外，我们的气候建模设置依赖于模型之间的离线耦合——植被模型使用气候模型的最终输出进行生物群落重建。这可以通过使用动态植被模型来增强。”