中國科學家用硫同位素分析證明深海缺氧導致二疊紀生物大滅絕

沈延安發現的硫同位素異常，與許多生物物種在大滅絕事件之前的大量減少是一致的。因此，他們提出含有大量有毒氣體的厭氧海水的間歇性上湧造成了生物物種的大量減少及滅亡。

編者按：此研究再次證實了美國西北大學的雷斯金博士的類似研究：二億五千萬年前海中的甲烷爆出，造成九成海洋生物與七成五的陸地生物滅絕。在他的報告《由甲烷驅動的海洋噴發與生物大規模滅絕》，他解釋在停滯的水中蓄積的甲烷氣體，如何釋出而導致海陸生物的大滅絕。雷斯金博士說：“如果這曾經發生，就有可能再次發生。”

二疊紀末海洋的深部海水缺氧，並且在海洋深部的某些區域富集二氧化碳及硫化氫(一種聞似臭雞蛋氣味的有毒氣體)。當這些深部海水上湧到海洋的淺水地區時，就會造成海洋生物的大量滅絕。

記者27日從中國科技大學獲悉，2月22日，國際著名學術期刊《自然-通訊》線上發表了該校地球和空間科學學院、中國科學院殼幔物質與環境重點實驗室“千人計畫”教授沈延安博士的研究論文《二疊紀末生命大滅絕過程中厭氧海水的間歇性上湧：來自硫同位素的證據》，對地球歷史上最大一次生命滅絕事件的原因提出了新的地球化學證據。

古生物化石記錄表明，在過去5.4億年的地質歷史中，地球上共發生了5次生物大滅絕事件。其中發生在距今2.5億年之前的二疊紀末生命滅絕事件則代表了生命發展史中最慘烈的生物滅絕事件，造成了超過90%的海洋生物物種的消失以及大量陸地上生物的滅亡。長期以來，世界各國地球科學家對造成二疊紀末生命大滅絕事件的現象和原因進行了深入的研究，建立了許多理論與模式。沈延安教授的最新研究報導了新的地球化學證據，提出了新的生命滅絕模式，從而推動了人們對二疊紀末生命滅絕原因的認識。

在國家自然科學基金委傑出青年科學基金的資助下，沈延安教授對浙江煤山剖面進行了詳細的地球化學研究。該剖面是地質時代二疊系與三疊系界限(距今約2.5億年)的全球標準地層，世界各地要厘定這一時間間隔的精細地層都要跟煤山剖面相對比，因此稱為“金釘子”剖面。沈延安教授及其同事首次精確地測定了煤山剖面的多種硫同位素組成，發現隨著滅絕事件的逐漸展開，硫同位素組成隨時間出現了階段性異常。根據硫同位素分餾原理和二疊紀海洋化學組成，他們認為，硫同位素異常是厭氧海水(海水中缺少氧氣)的間歇性上湧造成的。許多證據表明，二疊紀末海洋的深部海水缺氧，並且在海洋深部的某些區域富集二氧化碳及硫化氫(一種聞似臭雞蛋氣味的有毒氣體)。當這些深部海水上湧到海洋的淺水地區時，就會造成海洋生物的大量滅絕。

沈延安發現的硫同位素異常，與許多生物物種在大滅絕事件之前的大量減少是一致的。因此，他們提出含有大量有毒氣體的厭氧海水的間歇性上湧造成了生物物種的大量減少及滅亡。

沈延安進一步解釋說，該研究成果表明，二疊紀末富集二氧化碳的大氣、厭氧海水的間歇性上湧等造成了當時地球表層環境的不斷惡化，從而導致生命大滅絕。這一結論對研究現代全球變化具有重要啟示意義：大氣中二氧化碳的不斷升高有可能導致海洋缺氧，在特定的條件下將會產生一個類似於二疊紀末的海洋。如果此類海洋環境進一步惡化，將對人類的生態環境造成災難性的破壞。

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