硫酸雨(硫酸雨是怎么形成的)

大约2.5亿年前,地球上发生了最大规模的生物灭绝,70%以上的陆地生物和90%的海洋生物消失。根据中国科学技术大学沈延安教授课题组的最新研究,当时西伯利亚“超级火山”向大气中喷射出巨量的二氧化硫,导致地球表层遭受硫酸雨腐蚀等灾害,这可能是陆地生物灭绝的主要原因。

地球历史上曾发生过五次大灭绝,第三次是大约2.5亿年前二叠纪末最严重的一次。海中的三叶虫、刺鱼、古珊瑚灭绝,陆地上的大部分动物和昆虫灭绝,大量植物灭绝,使得这一时期的煤层缺失。这种生命大灭绝的原因和机制一直是学术界关注的重大问题。

硫酸雨(硫酸雨是怎么形成的)

单网化石蕨类植物,一种在二叠纪末灭绝的藤本植物。(沈亚楠课题组供图)

沈燕安的研究小组与外国研究人员合作,研究澳大利亚悉尼盆地的二叠纪-三叠纪地层。研究人员通过对1000多米长的地下钻孔样本和相关地层的测量和分析,确定了悉尼盆地陆生生物的灭绝层位,从而确定了它们的灭绝时间。

对相关地层中黄铁矿的进一步高精度测试表明,陆生生物灭绝前后黄铁矿的硫同位素含量基本相同,但在灭绝期显著降低。

“我们的研究发现,这种硫同位素的异常与当时悉尼盆地湖水中硫酸盐浓度的急剧上升有关。”沈燕安的研究小组李梦晗博士说,这些硫酸盐来自大气沉降,源自西伯利亚“超级火山”的喷发。

硫酸雨(硫酸雨是怎么形成的)

澳大利亚悉尼盆地北缘的灭绝地平线(红线所示)。(沈亚楠课题组供图)

西伯利亚的“超级火山”从二叠纪末开始,已经喷发了几十万年,引发了地球生态的连锁反应。这项研究表明,火山喷出的二氧化硫转化为硫酸盐气溶胶,扩散到世界各地,形成腐蚀地表环境系统的“硫酸雨”。此外,还会产生让世界变凉的“冰室效应”,导致陆地生物灭绝。

日前,国际学术期刊《地球与行星科学通讯》发表了这一成果。(记者徐海涛、戴威)

编辑陈圆圆

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