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2.016 亿年前，地球发生了五次大规模灭绝之一，当时四分之三的生物物种突然消失。这次灭绝与大规模火山喷发同时发生，火山喷发将当时几乎覆盖地球所有陆地的巨型大陆盘古大陆一分为二。在约 60 万年的时间里，数百万立方英里的熔岩喷涌而出，将现在的美洲、欧洲和北非一分为二。
它标志着三叠纪的结束和侏罗纪的开始，在这一时期，恐龙出现并取代了三叠纪生物并主宰地球。
三叠纪末期灭绝的具体机制长期以来一直存在争议，但最突出的机制是：数千年来火山喷发产生的二氧化碳，使许多生物的温度升高到难以维持的水平，并导致海洋酸化。
但一项新研究却得出了相反的结论：寒冷，而不是温暖，才是罪魁祸首。这项研究提供的证据表明，结束三叠纪的第一批熔岩流并非持续数十万年，而是每次持续不到一个世纪的惊人事件。这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。
在这个短暂的时间段内，反射阳光的硫酸盐颗粒被喷入大气，冷却了地球，冻结了许多居民。研究人员表示，起初很热的环境逐渐升温——三叠纪晚期大气中的二氧化碳含量已经是今天的三倍——可能在后来完成了这项工作，但造成最大破坏的是火山冬季。
“二氧化碳和硫酸盐的作用不仅方式相反，时间框架也相反，”哥伦比亚气候学院拉蒙特-多尔蒂地球观测站的首席作者丹尼斯·肯特说。“二氧化碳需要很长时间才能积聚并加热物体，但硫酸盐的影响几乎是即时的。它让我们进入了人类可以理解的领域。这些事件发生在人的一生中。”
长期以来，人们一直认为三叠纪-侏罗纪灭绝事件与所谓的中大西洋岩浆省（CAMP）的喷发有关。在2013 年的一项开创性研究中，肯特和同事提供了或许最明确的联系。研究古地磁的肯特在 CAMP 首次喷发下方的沉积物中发现了一致的极性反转，这表明它们都同时发生在如今遍布全球的地区。
同事们随后利用放射性同位素测定火山活动的开始时间，为 201,564,000 年前，误差在几万年左右。科学家无法确定最初的喷发规模有多大，但许多人推测，大量的 CAMP 沉积物一定是经过数千年才形成的。
在这项新研究中，肯特和同事们将摩洛哥山区、新斯科舍省芬迪湾沿岸和新泽西州纽瓦克盆地的 CAMP 沉积物数据进行了关联。他们的关键证据是：岩石中磁性粒子的排列记录了火山爆发时地球磁极的漂移情况。
由于一系列复杂的过程，这个极点偏离了地球不变的自转轴——真正的北方——而且每年的位置变化十分之几度。（这就是罗盘不能准确指向北方的原因。）
由于这种现象，几十年内形成的熔岩中的磁性粒子都会指向同一方向，而数千年后形成的熔岩中的磁性粒子则会指向不同的方向 20 度或 30 度。
研究人员发现，初始 CAMP 熔岩脉冲连续出现五次，持续时间约为 40,000 年，每次出现的磁性粒子都朝着一个方向排列，这表明熔岩脉冲出现的时间不到 100 年，当时磁极漂移尚未显现。
他们说，这些巨大的火山喷发如此迅速地释放出如此多的硫酸盐，以至于太阳大部分被遮蔽，导致气温骤降。与二氧化碳不同，二氧化碳会停留数个世纪，而火山硫酸盐气溶胶往往会在数年内从大气中降下，因此由此产生的寒冷期不会持续很长时间。但由于火山喷发的速度和规模，这些火山冬季是毁灭性的。
研究人员将 CAMP 系列与 1783 年冰岛拉基火山爆发时产生的硫酸盐进行了比较，那次火山爆发造成了大面积农作物歉收；他们说，仅仅是最初的 CAMP 脉冲就大了数百倍。
在 CAMP 层下方的沉积物中，埋藏着三叠纪化石：鳄鱼的大型陆生和半水生亲属、奇异的树蜥、巨大的扁平头两栖动物和许多热带植物。后来，它们随着 CAMP 火山喷发而消失。
在此之前，小型长羽毛恐龙已经存在了数千万年，并存活了下来，最终与海龟、真蜥蜴和哺乳动物一起繁衍生息，体型变得更大，可能是因为它们体型较小，可以在洞穴中生存。
拉蒙特-多尔蒂古生物学家、该研究的共同作者保罗奥尔森说：“环境影响的程度与事件的集中程度有关。”
“数万年内发生的小型火山活动所产生的影响，远小于不到一个世纪内发生的同等总量的火山活动。总体而言，CAMP 熔岩代表着极其集中的火山活动。”
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发表于 2024-10-30 22:24:20