在历史上,地球至少经历了五次大规模的灭绝事件,这些事件几乎消灭了全球大部分的生命。这些事件大多与灾难如小行星撞击、地质活动和火山喷发等明显相关。然而,有一个事件更神秘——3.6亿年前的晚泥盆纪大灭绝。我们不知道那个时期有任何主要的小行星撞击,也没有汞记录表明有重大的火山活动。我们所知道的是,当时世界正在从冰河时期中回暖。这本身不一定足以导致大规模灭绝,但现在科学家们发现了一个令人担忧的新因素。
化石记录显示,紫外线辐射急剧增加,这是由于世界变暖时臭氧层的暂时消耗造成的。这是一个令人担忧的结论,因为它表明臭氧层消耗可能是对变暖世界的自然反应。而如今,世界正在以毁灭性的速度变暖。晚泥盆纪大灭绝发生在50万到2500万年之间,消灭了当时所有动物物种的80%。但它也对植物造成了毁灭性的影响。
“关于花粉和孢子,陆地灭绝在泥盆纪-石炭纪(D-C)边界上明显表现为多样性的完全丧失,至少有四个主要的孢子群灭绝,这些孢子群曾经主导了孢子组合,”研究人员在他们发表的论文中写道。但有一个潜在的解释。2018年的一项研究发现,来自二叠纪-三叠纪灭绝事件的化石化植物孢子遭受了极端的紫外线辐射损伤。这种畸形阻止了植物的繁殖,导致了大规模的植物死亡。
这归因于由于大规模火山活动导致的臭氧层消耗——我们知道这可以加速臭氧层消耗。这个解释并不适用于晚泥盆纪大灭绝(记住,我们不知道有火山活动),但可能是其他东西消耗了臭氧层。因此,一个研究团队转向了化石化的植物孢子。他们在格陵兰岛的地点收集了岩石样本,这些地点在晚泥盆纪时期更接近赤道,并研究了其中的化石化植物孢子。他们发现,许多孢子显示了紫外线辐射损伤的迹象。
科学家们得出结论,臭氧层确实变薄了,增加了紫外线辐射的量,摧毁了大量的植物物种。而且,由于植物构成了食物链的基础,这会产生连锁反应,消灭食草动物,然后是吃它们的食肉动物。那么,是什么机制导致了这种臭氧层消耗呢?科学家们说,是变暖本身。随着温度的升高,自然产生的氟碳如甲基氯上升到大气中,作为臭氧层分解的催化剂。
在过去的几十年里,我们已经有过一次臭氧层的恐慌,因为我们用于制冷和推进剂的氯氟烃(CFCs)逃逸到大气中,削弱了南极洲上空的臭氧层。那个洞在我们大幅减少CFCs的使用后正在愈合,但最近,由于与气候变化相关的天气,北极上空又出现了一个洞。这项研究指出,气温上升也会损害我们星球的保护层。
“目前的估计表明,我们将达到与3.6亿年前相似的全球温度,有可能再次发生类似的臭氧层崩溃,使表面和浅海生物暴露在致命的辐射下,”英国南安普顿大学的地球科学家约翰·马歇尔说。“这将使我们从当前的气候变化状态转变为气候紧急状态。”该研究已发表在《科学进展》上。