杀死恐龙的小行星酸化了6600万年前的海洋

杀死恐龙的小行星酸化了6600万年前的海洋

大约在6600万年前,在今天的墨西哥尤卡坦半岛,一颗小行星从天而降,猛烈撞击地面,造成了地球最大的“希克苏鲁伯陨石坑”,这导致了陆基恐龙的灭绝。最新的研究表明,这颗小行星同时也严重地酸化了海洋,消灭了水下的大部分生命。

德国地球科学研究中心的科学家首次发现陨石撞击地球造成了海洋的立即酸化,最终引发大规模生物灭绝。

地球化学家迈克尔·赫雷汉(Michael Henehan)说:“我们的数据表明地球环境条件在6600万年前逐渐恶化。”

研究人员说,希克苏鲁伯小行星消灭了大量海洋生物。似乎没有像之前所假设的那样,是由火山活动引起的海水酸度水平逐渐升高。

美国耶鲁大学的地质学家平塞利·豪尔(Pincelli Hull)说: “我们观察到的海洋酸化很可能是海洋领域大规模灭绝的诱因。”

多年来,科学家一直怀疑由于富含硫的岩石的爆炸和随后的酸雨,小行星撞击地球会导致海洋pH值降低(酸度增加),现在,化石证据进一步确认了这一推断。

科学家们荷兰盖勒姆伯格的一个山洞中研究了有孔虫(有方解石壳的微小浮游生物)留下的厚厚的化石层中的样本。通过研究残留在壳中的元素硼的同位素(pH指示剂),揭示了白垩纪-古近纪死亡时间附近的酸化。

赫雷汉说:“这是相当罕见的厚层,有这么多沉积物立即沉积在那里,这意味着我们可以提取足够的化石进行分析。”

当时的海洋酸化对食物链的影响是巨大的,几乎影响到食物链中其他所有其它生物,像有孔虫这样的生物将无法生存,以它们为食的生命形式也将被杀死,依此类推。最终,海洋作为碳汇的作用将大大降低。

这项研究还回答了一些长期存在的问题,即小行星撞击是否几乎完全杀死了海洋生物,或者某些物种(例如较小浮游生物)是否能够生存。这项新研究认为,两者兼而有之。

海洋酸化时,物种的主要损失高达50%,然后是过渡恢复期,这一过程历时数百万年。

该研究对今天的人类也具有重要意义:虽然可能没有任何巨型小行星撞向地球,但二氧化碳排放量的增加导致海洋酸度随之增加。

研究人员说,正如有孔虫化石显示的那样,这使地球上的未来生命处于摇摇欲坠的状态。煤,石油和天然气的燃烧可能导致pH值下降到超过6600万年前的pH值水平,许多不同的因素都在起作用。

英国东英吉利大学的环境科学家菲尔·威廉姆森(Phil Williamson)说:“小行星撞击地球时,大气中的二氧化碳已经比今天高得多,pH值也大大降低。此外,大的小行星撞击会导致地球长时间处于黑暗。这项研究进一步发出警告,我们目前正在推动的全球海洋化学变化有可能对海洋生物学造成高度不良和有效不可逆转的破坏。”

这项研究报告发表在《美国国家科学院院刊》