研究:有毒水華或是生態(tài)災(zāi)難的早期指標(biāo) 與歷史上最嚴(yán)重的滅絕事件驚人地相似cnBeta.COM 2021-09-24 |
據(jù)外媒報(bào)道,如果人們住在淡水河道或湖泊附近,很有可能看到在岸邊張貼的關(guān)于有害藻類(lèi)和細(xì)菌繁殖的警告牌。令人震驚的是,一項(xiàng)新研究報(bào)告指出,這些有毒的水華現(xiàn)象可能是正在進(jìn)行的生態(tài)災(zāi)難的早期指標(biāo),這些災(zāi)難是由人類(lèi)造成的,與地球歷史上最嚴(yán)重的滅絕事件驚人地相似。
大約2.51億年前,二疊紀(jì)-三疊紀(jì)滅絕事件導(dǎo)致地球上近90%的物種消失,使其成為我們星球歷史上最嚴(yán)重的物種滅絕事件之一。
位于斯德哥爾摩的瑞典自然歷史博物館的博士后研究員和古植物學(xué)家Chris Mays領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)小組表示,與那次滅絕事件的相似之處現(xiàn)在正在地球上出現(xiàn)。研究人員發(fā)現(xiàn),大滅絕時(shí)期的有毒藻類(lèi)和細(xì)菌繁殖與現(xiàn)代湖泊和河流中最近的微生物擴(kuò)散相似--這一趨勢(shì)與人類(lèi)活動(dòng)有關(guān),如溫室氣體排放(尤其是二氧化碳)、森林砍伐和土壤流失。
"我們還沒(méi)有到那一步,"Mays在一封電子郵件中說(shuō),指的是EPE的條件。"在二疊紀(jì)-三疊紀(jì)滅絕事件期間,二氧化碳可能增加了六倍,但是今天的二氧化碳水平還沒(méi)有達(dá)到前工業(yè)時(shí)代的兩倍。"
"但是隨著目前二氧化碳的急劇增加,我們正在很好地追趕,"他告誡說(shuō)。"而且有害的微生物繁殖事件的機(jī)會(huì),以及許多其他有害的變化方面(如強(qiáng)烈的颶風(fēng)、洪水、野火),也會(huì)上升......一直到這個(gè)陡峭的二氧化碳坡度。"
研究人員在周五發(fā)表在《自然通訊》雜志上的一項(xiàng)研究中報(bào)告說(shuō),這些有害微生物繁殖事件與大規(guī)模滅絕事件的反復(fù)關(guān)聯(lián)是"未來(lái)環(huán)境變化的一個(gè)令人不安的信號(hào)"。事實(shí)上,有很多證據(jù)表明,我們目前正處于由人類(lèi)造成的另一次大規(guī)模滅絕事件之中。
該團(tuán)隊(duì)指出,微生物繁殖事件不僅將淡水棲息地轉(zhuǎn)化為"死區(qū)",可以扼殺其他物種,從而增加滅絕事件的嚴(yán)重性,它們還可以將生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)推遲數(shù)百萬(wàn)年。
Mays和他的同事通過(guò)分析澳大利亞悉尼附近的化石記錄得出了這個(gè)令人不安的結(jié)論,這些化石記錄是在二疊紀(jì)末大滅絕之前、期間和之后建立的。
盡管大滅絕背后的確切機(jī)制仍有爭(zhēng)議,但其部分原因是強(qiáng)烈的火山噴發(fā),引發(fā)了全球氣溫和溫室氣體排放的急劇上升。野火、干旱和其他干擾席卷了整個(gè)林地,造成了植物的崩潰和廣泛的森林砍伐。
作為碳匯的森林突然喪失,在二疊紀(jì)末期造成了一個(gè)明顯的"煤炭缺口",暴露了這種碳封存的長(zhǎng)期中斷。曾經(jīng)被這些植物生態(tài)系統(tǒng)代謝掉的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和土壤轉(zhuǎn)而滲入附近的淡水棲息地,促進(jìn)了已經(jīng)因溫度升高和大氣中的碳而繁榮的微生物的繁殖。
這些微生物群落是全世界淡水生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)組成部分,但人類(lèi)驅(qū)動(dòng)的氣候變化的影響--包括野火、森林砍伐、土壤流失和干旱--正在推動(dòng)新的微生物繁殖。
Mays說(shuō):"這種‘毒湯’的三個(gè)主要成分是加速的溫室氣體排放、高溫和豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。在EPE和其他極端變暖事件中,火山爆發(fā)提供了前兩者,而突然的森林砍伐造成了第三種情況。具體來(lái)說(shuō):當(dāng)樹(shù)木被消滅時(shí),土壤流入河流和湖泊,提供了微生物需要的所有養(yǎng)分。"
"今天,人類(lèi)正在大量提供所有這三種成分,"他指出。"二氧化碳和變暖是數(shù)百年來(lái)燃燒化石燃料不可避免的副產(chǎn)品,而我們向我們的水道提供了大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),主要來(lái)自農(nóng)業(yè)和伐木。這種組合導(dǎo)致了淡水毒物的急劇增加。"
這種模式有可能擴(kuò)大有毒污泥的范圍,并創(chuàng)造出危險(xiǎn)的死區(qū),這些“死區(qū)”導(dǎo)致了巨大的生態(tài)動(dòng)蕩和緩慢的恢復(fù)。事實(shí)上, Mays的團(tuán)隊(duì)將二疊紀(jì)末期的微生物繁殖與今天蓬勃發(fā)展的類(lèi)似事件進(jìn)行了比較,包括它們的質(zhì)地、絲狀結(jié)構(gòu)、強(qiáng)烈的熒光和濃度。
Mays說(shuō):"二疊紀(jì)末期事件,即地球歷史上最嚴(yán)重的大滅絕事件中的藻類(lèi)濃度與我們今天看到的一樣高。但是EPE水華的發(fā)生沒(méi)有人類(lèi)的幫助。"
研究小組指出,這些淡水微生物的"最佳生長(zhǎng)溫度范圍"是20-32°C,這與三疊紀(jì)早期(緊接二疊紀(jì)的時(shí)期)的估計(jì)夏季氣溫相吻合,而且根據(jù)該研究,這也在2100年中緯度地區(qū)的預(yù)測(cè)溫度范圍之內(nèi)。
Mays指出:"研究史前極端變暖事件(如二疊紀(jì)末期)的好處是,它們可以說(shuō)是為氣候變化的后果提供了一個(gè)更干凈的信號(hào)。這是因?yàn)榛蛶r石向我們展示了氣候變暖的結(jié)果,而沒(méi)有來(lái)自人類(lèi)的額外混亂影響",例如"來(lái)自農(nóng)業(yè)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流入,通過(guò)伐木砍伐森林,偷獵/過(guò)度捕撈造成的滅絕",以及其他。
他繼續(xù)說(shuō):"事實(shí)證明,僅僅通過(guò)在短時(shí)間內(nèi)釋放大量的溫室氣體,你就可以造成大量的物種滅絕。不管這些氣體來(lái)自哪里--火山、飛機(jī)、燃煤電廠--結(jié)果都可能是一樣的。"
顯然,看到地球歷史上最嚴(yán)重的大規(guī)模滅絕事件的相同生態(tài)趨勢(shì)在我們周?chē)牡到y(tǒng)中突然出現(xiàn),這并不令人鼓舞。追蹤這些水華現(xiàn)象的持續(xù)出現(xiàn)可以幫助科學(xué)家預(yù)測(cè)未來(lái)幾年和幾十年氣候危機(jī)的環(huán)境成本,這也可能包括因微生物死區(qū)的推進(jìn)而損失的生態(tài)系統(tǒng)的極度延遲恢復(fù)。
Mays和他的同事還計(jì)劃研究野火在大規(guī)模滅絕中的作用,以及關(guān)鍵碳匯的燃燒,如南美的濕地或西伯利亞的泥炭地。
Mays說(shuō):“正如我們?cè)诨涗浿兴吹降哪菢?,如果沒(méi)有這些碳-二氧化物的縮減區(qū)域,世界可以在幾百個(gè)千年里保持難以忍受的溫暖。雖然野火在一些生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用,但我認(rèn)為大多數(shù)科學(xué)家都會(huì)同意,如果我們想幫助盡量減少變暖的長(zhǎng)期影響,防止碳匯的燃燒應(yīng)該是一個(gè)全球優(yōu)先事項(xiàng)?!?/p>
"與過(guò)去遭受大規(guī)模滅絕的物種不同,"他總結(jié)說(shuō),"我們有機(jī)會(huì)通過(guò)保持我們的水道清潔和遏制我們的溫室氣體排放來(lái)防止這些有毒的水華。"
責(zé)任編輯:劉鑫嶸




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