《中国新闻周刊》:“甲烷嗝”是生物灭绝的真凶?

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　　为什么历史上发生的一些小行星撞击地球事件或大规模火山爆发事件引起了大规模的物种灭绝，而其他类似事件却几乎没有留下任何化石记录的遗迹呢？

　　文/吕静

　　当从地球上空鸟瞰曼尼古根陨石坑，你将会为大自然的鬼斧神工震惊。这是一个直径75公里的圆湖，也被称为魁北克之眼。当年，一个直径大约5公里的小行星击中加拿大北部，砸出了一个巨大的陨石坑。最初的时候，这个陨石坑直径达100公里，以后逐渐缩小形成了一个湖。

　　曼尼古根陨石坑是地球上第五大撞击陨石坑，比直径170公里位于墨西哥尤卡坦的奇科苏卢布陨石坑小不了多少。人们认为，奇科苏卢布这场撞击结束了6500年前的恐龙统治时代。很多研究人员都将生物大灭绝归咎于“核冬季”，即由撞击所产生的粉尘和含硫酸烟雾的环境。

　　但是很明显的是，曼尼古根地区也受到了撞击，按理说也应该有类似的撞击反应。

　　很长一段时间，人们都将大灭绝归罪于2亿年前标志着三叠纪末期的一场灾难。但是，1992年的一项研究产生了惊人的结论，认为曼尼古根陨石坑有2.14亿年的历史，这个推论的时间如此久远，以致于人们认为曼尼古根撞击可能是大灭绝的疑凶。

　　令人惊异的是，现在从化石记录看来，这次撞击并没有造成明显的生物大灭绝。宾夕法尼亚州大学的地质学家麦克尔•阿瑟说：“这次撞击可能与奇科苏卢布撞击的程度一样大，但是，这次大撞击竟几乎没有留下一点儿气候或生物反应的回音。”

　　曼尼古根并不是惟一的困惑。大约3500万年前，一颗巨大的小行星陨落在西伯利亚，形成了一个直径100公里的波皮盖陨石坑。此坑同样也没有对生物产生明显的长期效应。

　　“甲烷嗝”才是真凶？

　　当考虑到人称洪流玄武岩喷发的大火山爆发事件时，这一奥秘就愈加深入了。2.5亿年前，一场巨大的火山喷发覆盖了广大的西伯利亚区域，玄武岩的厚度达到了6公里。这次撞击造成了被认为是史上最大的一次生物物种大灭绝，它标志着二叠纪时期的结束。熔岩释放的大量二氧化碳触发全球变暖，进一步导致物种大灭绝。

　　但是，与另一场1.2亿年前发生在西太平洋的洪流玄武岩喷发比起来，西伯利亚事件就不能算大了，西太平洋喷发产生的熔岩量几乎是西伯利亚事件的10倍。这是史上已知的最大洪流玄武岩的喷发，按理说它应该比西伯利亚的岩浆向大海释放出更多的二氧化碳。但实际上这次喷发却只造成了较少的海洋物种灭绝。 所以，为什么一些小行星撞击和洪流玄武岩喷发会毁灭地球生物，而另一些撞击和喷发却没有带来多大改变呢？一些研究人员认为，答案就在方位上：真正产生作用的是那些被陨星蒸发或大火山爆发烘烤的岩石成分。

　　科学家最早获得的一些线索来自于5500万年以前的古新世-始新世最热事件，这个事件引起了较小规模海洋物种灭绝。那时的地球气温比现在高5℃，随后几千年，气温又升高了6℃～8℃，当时北极海表面的温度曾一度达到23℃。

　　很多深海的物种消失了，可能是因为海洋极度缺氧。温暖的水不仅含氧较少，还能减缓海洋环流，削弱对海洋深处的氧气供应。所以，这是一个海洋缺氧事件。

　　碳同位素检测显示，气候突然变暖是由于释放到大气中的大量化石碳引起的。但这些碳是从哪里来的呢？一个怀疑对象就是埋藏在大陆架冰下、对温度变化特别敏感的甲烷冰。如果深埋在地下的水被快速加热到1℃～2℃，水合物将释放出数十亿吨甲烷，甲烷是一种强有力的温室气体。打出这样的“甲烷嗝”将会使得全球变暖。

　　接下来的问题是，到底是什么最先触发了地球的“甲烷嗝”？一个想法认为轻微的变暖可使甲烷嗝自发产生；另外一个主张认为应归咎于撞击。

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