二叠纪大灭绝后热带雨林崩溃：致500万年全球热浪的“碳汇失效”
时间:2026-04-01 08:33 来源:网络 作者:未知 点击:次
约2.52亿年前的二叠纪-三叠纪大灭绝（“大死亡”）是地球历史上最严重的生物灭绝事件，摧毁了约90%的海洋物种与70%的陆生脊椎动物。 长期以来，科学家将这场灾难归因于西伯利亚暗色岩（Siberian Traps）大规模火山喷发释放的巨量温室气体。然而，一个谜题始终未解：火山活动仅持续约数十万年，为何紧随其后的全球极端高温却延续了长达500万年？由利兹大学与中国地质大学（武汉）领衔的国际团队在 Nature Communications 发表的研究，通过对中国华南地区完整的地层与化石记录进行精细分析，结合古气候模拟，揭示了答案：热带森林的崩溃及其极其缓慢的恢复（超过500万年），严重削弱了地球通过植物光合作用与有机碳埋藏吸收CO₂的能力，使碳汇系统长期失灵，导致温室效应失控。这一发现警示：若当前热带雨林因人类活动或气候变暖而崩溃，即使人类停止排放CO₂，地球气候也可能在数千年尺度上难以恢复。 “大死亡”后的气候谜题西伯利亚暗色岩火山喷发是显生宙最大规模的火山事件之一，喷发持续约数十万年，释放出数万亿吨CO₂、甲烷、二氧化硫，引发初始变暖与酸雨。然而，火山活动结束后，地球并未迅速降温，反而进入长达数百万年的“超级温室”期，赤道地区海水温度高达40°C以上，陆地上热带森林消失，仅存蕨类与耐旱裸子植物组成的稀疏植被。 证据：中国华南的完整地质档案研究团队利用中国华南地区全球最完整的二叠纪-三叠纪界线地层序列，整合了：
关键发现：在大灭绝后，热带森林生态系统几乎完全崩溃，以石松类、蕨类为主的低矮植被取代了高大的裸子植物与种子蕨森林。这种“植被矮化”与“生物量锐减”状态持续了数百万年，直到三叠纪中期才逐渐恢复为森林景观。 碳汇失效：从火山停止到热浪持续研究团队通过生物地球化学模型（GEOCLIM） 模拟了不同植被覆盖情景下的碳循环与气候响应：
“这种极端变暖的成因已被长期讨论，因为其变暖程度远超任何其他事件，”第一作者Zhen Xu博士（利兹大学）指出，“关键的是，这是地球历史中唯一一次热带森林生物圈崩溃的高温事件。经过多年的野外工作、分析与模拟，我们终于获得了支持这一假说的数据。” 临界点警示：现代雨林的命运研究团队强调，这一古气候事件揭示了地球系统中存在临界点（tipping point）：一旦热带森林跨越某个阈值而崩溃，碳汇功能将严重受损，即使外部强迫（如火山CO₂排放）停止，气候系统也可能进入自我维持的温室状态，恢复时间尺度以百万年计。 “这里有一个关于当今热带雨林重要性的警示，”共同作者Benjamin Mills教授（利兹大学）表示，“如果快速变暖导致热带雨林以类似方式崩溃，那么即使我们停止排放CO₂，也不应期望气候能冷却到工业化前水平。实际上，即使人类达到零排放，变暖仍可能在此情况下加速——我们从根本上改变了碳循环，需要地质时间尺度才能恢复。” 跨代科学传承本研究的数据积累得益于中国地质学家三代人的持续努力：从殷鸿福院士、于建新教授，到青年科学家Zhen Xu博士。自2016年起，团队穿越中国从亚热带森林到沙漠的广大地区，部分采样点仅能通过船或马到达。这种“野外接力”使得华南成为全球PTME研究最精细的地区之一。 与当前气候危机的关联虽然现代雨林崩溃不会以地质时间尺度恢复，但模拟表明，亚马逊、刚果盆地等热带雨林若因砍伐、火灾、干旱而“森林-稀树草原”临界点被突破，将释放巨量碳，并削弱长期碳汇，使巴黎协定的温控目标更加遥不可及。
参考信息 |
- 上一篇：科学家研制具有学习能力的忆阻器
- 下一篇：全球首台“胶囊内镜机器人”投入临床使用