持续近100万年的火山喷发,再来颗小行星撞击,恐龙不灭绝才怪了!

2020-11-25 07:31:54 天文

小行星的影响被认为是6600万年前,导致大多数恐龙和大约四分之三地球动植物物种灭绝的主要原因,但印度大规模火山喷发可能也是造成物种灭绝的原因之一。科学家们长期以来一直在争论印度德干火山喷发的重要性,这些喷发始于撞击之前,断断续续地持续了近100万年,其间穿插着撞击事件。现在,密歇根大学领导对全球海洋软体动物贝壳化石的地球化学分析,正在为印度德干火山爆发时的气候反应和环境汞(水银)污染提供了新见解。

从相同的贝壳样本中,研究人员发现了似乎是海洋突然变暖和汞浓度明显升高的全球信号,火山是进入大气的汞的最大天然来源。双重化学指纹开始于撞击事件之前,并与德干火山喷发的开始保持一致。当研究人员将古代贝壳中的汞水平与在弗吉尼亚州谢南多山谷,当今工业汞污染现场收集的淡水蛤壳中汞浓度进行比较时,两者的水平大致相当。

这项研究的证据支持这样的观点:即德干火山活动具有深远、持久和全球性的气候和生态影响。其研究发现发表在《自然通讯》(Nature Communications)期刊上。这项新研究的主要作者凯尔·迈耶(Kyle Meyer)说:通过分析单一材料,第一次深入了解德干火山活动对气候和环境的不同影响。

令人难以置信的是,那些海洋温度显示突然变暖信号的样本,也显示出最高的汞浓度,而且这些浓度与现代工业汞污染严重的地点相似。汞是一种有毒的痕量金属,对人类、鱼类和野生动物的健康构成威胁,人类产生的汞来源包括燃煤发电厂和手工金矿。在弗吉尼亚州南河工业污染的地点,研究人员在那里收集淡水蛤壳,标志警告居民不要吃河里的鱼。

密歇根大学地球化学家、该研究的合著者、迈耶的联合顾问塞拉·彼得森(Sierra Petersen)表示:由于汞含量较高,现代遗址禁止人类捕鱼。因此,想象一下,在全球范围内,这种汞污染水平将持续数万至数十万年,对环境造成怎样的影响。软体动物(主要是牡蛎和蛤蜊等双壳类)的化石外壳,可以同时记录沿海海洋温度反应和与从德干火山释放大量捕热二氧化碳和汞有关的不同汞信号。

长寿德干火喷发形成了印度西部的大部分地区,集中在6600万年前白垩纪-古近纪(K-PG)大规模灭绝的时间。这项研究使用了在南极洲、美国(阿拉巴马州、阿拉斯加、加利福尼亚州和华盛顿州)、阿根廷、印度、埃及、利比亚和瑞典收集的贝壳化石。研究人员分析了贝壳碳酸盐的同位素组成,以确定海洋温度,使用了新开发的一种名为碳酸盐簇状同位素古测温法技术。还测量了保存得非常完好化石贝壳中的汞含量,并组装了有史以来第一个保存在生物矿物化石遗骸中汞的深度记录。

在以前的研究中,已经从海洋沉积物中重建了环境汞的记录,为了解德干火山事件的时间和规模提供了信息。但这些记录与气候反应缺乏如此直接的联系。在这项新研究中,这两种信号都存在于相同的样本中,这是一个重要的第一次。汞(水银)异常曾在沉积物中记录过,但以前从未在贝壳中记录过。用完全相同的材料重建气候和火山指示器的能力,有助于我们绕过许多与相对测年相关的问题。因此,这项研究中的一大第一是概念的技术证明。这项新技术有望在研究地质记录中的大规模灭绝和气候扰动方面有广泛应用。

博科园|研究/来自:密歇根大学

参考期刊《自然通讯》

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