2億年前，一次大規模滅絕事件清除了地球上大約76%的物種，包括陸地和海洋物種。這一事件被稱為末三疊紀滅絕（end-Triassic extinction）或侏羅紀三疊紀（Jurassic-Triassic (J-T)）滅絕事件，當時世界經歷著與目前地球面臨的許多相同情況，包括氣候變化和海洋酸化。
一篇新的論文表明其原因可能是火山噴發的脈衝，那些脈衝釋放的二氧化碳與人類如今釋放的二氧化碳數量相當。
幾十年來研究人員一直試圖瞭解是什麼導致了J-T滅絕事件。理論原因包括小行星或彗星撞擊，地球演化和週期的逐漸變化以及火山噴發。J-T滅絕事件是地球史上5次大規模滅絕之一。關於其起因和科學上的爭論深深吸引著我們。
儘管有一些證據支持了以上的每個原因，但火山噴發的解釋變得越來越清晰。在一項新的論文中，一行研究者將矛頭指向了正在大西洋發生的一場大規模火山噴發。
論文被命名為《三疊紀末大西洋中部岩漿區域深層部分的二氧化碳》（Deep CO2 in the end-Triassic Central Atlantic Magmatic Province）主作者是來自意大利帕多洛大學的曼弗萊多·卡普瑞歐洛（Manfredo Capriolo），該論文發表在《自然通訊》雜誌上。
作者專注於大火成岩區域（LIPs），大火成岩區域是由穿過地殼的岩漿所形成的火成岩和熔岩流組成的巨大區域。該研究團隊尤其專注於中大西洋岩漿區域（CAMP）。中大西洋岩漿區域是大陸上最大的大火成岩岩漿區域。
顯示中大西洋岩漿區（CAMP）大型殘餘元素位置的泛大陸地圖。圖片來源：Williamborg–Own work，CC By-SA 3.0
在J-T滅絕時，地球的陸地是一個叫做泛大陸的大洲。營地大致位於盤古大陸的中心。營地的一些遺留元素今天仍然可見。
今天摩洛哥營地的一個可見部分。一些玄武岩熔岩流深300米。圖片來源：Mente_et_mallo（talk）（上傳）-自己的作品，公共領域
大火成岩省的火山噴發事件與顯生宙時期的大滅絕事件同時發生。顯生宙時代開始於大約54億年前，它也是目前所處的時代。在這個時代內地球上物種豐富。
因為火山噴發和大滅絕的時間重合，這讓我們想到了之間的因果關係。深入研究後，作者檢測了火山噴發時那些擠壓出表面的岩石的性質並測定了時間點。正如作者在介紹中所寫：“為了全面深入的瞭解它們之間的因果關係，有必要限定脫氣岩漿揮發物的數量和類型，以用於判定它們源頭的深度以及火山噴發的時間點。”
研究者們查看了超過200件樣本，包括玄武質熔岩和中大西洋岩漿區域的海底山脊。發現在火山噴發時那裡釋放出了大量的化學物質，這些物質足以對環境和氣候造成嚴重破壞。它們包括CO, CO2, CH4, SO2, H2S, HCl, 以及 CH3Cl。科研團隊首要關注的對象是CO2。
這些黑色符號表明瞭研究樣品的起源:三角形代表葡萄牙，圓形代表摩洛哥，正方形代表美國新澤西州和菱形代表加拿大新斯科舍。圖源:Capriolo et al 2020
他們的結果表明中大西洋岩漿區域（CAMP）產生了高達100萬億噸的CO2 ，其中一部分來自中低層地殼和地幔。這些二氧化碳的起源很重要，因為它可以表明火山爆發的迅速性和毀滅性。研究者稱火山爆發就像二氧化碳的顯著“脈衝”。而這些脈衝特別迅速，以至於超過了地球再吸附它們的能力。中大西洋岩漿區域（CAMP）的火山爆發迅速且對氣候和生物圈都可能是災難性的。
中大西洋岩漿區域的地下結構和熔融包裹體的變化過程十分複雜。一些揮發物從不同深度的岩石內分解出來，並且遺留一些不確定因素比如這個過程是如何精確完成的。黑色虛線箭頭表示中大西洋岩漿區域內岩漿所含的潛在碳資源：地幔、深部地殼以及山脊凸起的古生代或三疊紀沉積盆地。查看論文獲取更多細節。圖片來自：Capriolo et al 2020
這些脈衝性噴發極具破壞性。根據論文所述，這些脈衝是由地球中“跨地殼熔岩管道系統”的二氧化碳和元素碳氣泡導致的。這些帶有二氧化碳的氣泡就像“在最終形成並噴發前，被困在結晶中的一系列上升揮發物。“
岩漿中充滿二氧化碳，“這可以解釋中大西洋岩漿區的脈衝式噴發，其中二氧化碳充當了岩漿上升的推進器，並最終形成了快速並猛烈的噴發脈衝。”作者們指出了夏威夷近期一些火山噴發的特性，其中玄武岩中高濃度的二氧化碳使岩漿像噴泉一樣噴發，並能上升至地表以上5公里高。
在論文的結論裡，作者指出，這些火山爆發產生的CO2總量大致等於在21世紀人類排放到大氣中的CO2的總量。甚至一個單一的脈衝已經可以做到這點。
研究人員表示，“參考典型濃度路徑 RCP4.5的測算，事實上，一次短時的CAMP岩漿脈衝可以排放出 5?×?1016?摩爾的二氧化碳，這與21世紀預計認為排放量大致相同。”（典型濃度路徑是政府間氣候變化專門委員會（ICPP）使用的溫室氣體濃度路徑）
這就是結果。我們正在釋放出如同數百萬年前一次大規模火山爆發所釋放出的二氧化碳量。“二氧化碳排放量的迅速增加，預示著在100年間，全球氣溫將上升 2?°C，海洋酸鹼度將下降約0.15單位，同時這也表明，由二氧化碳排放導致的三疊紀末氣候與環境的變化，可能與所預測的近期變化相似。
不相信人為氣候變化背後科學道理的人們常把火山當作罪魁禍首。地球岩石中儲存了大量的碳，遠遠超過海洋或大氣層。儘管其中一部分碳通過火山逃逸到大氣層中，我們這個時代火山的二氧化碳排放與人類碳排放相比是微不足道的。
冰島和其他地方的火山爆發會暫時減少航運，這看起來引人注目。但現代的火山爆發並不像白堊紀-第三紀大滅絕時期那樣影響劇烈。
正是我們的碳排放在推動著全球氣候變化， 而且正如嚴謹的科學如同這項研究所表明的，碳排放的影響可能會造成可怕的後果。
作者：
FY：Astronomical volunteer team
如有相關內容侵權，請於三十日以內聯繫作者刪除
轉載還請取得授權，並注意保持完整性和註明出處
