2100年,地球迎来第六次物种大灭绝?
时间:2017-12-07

  2100年,地球迎来了第六大灭绝物种? - 新闻 - 科学网络

  在近5.5亿年的历史中,地球经历了5种大规模灭绝事件,每次都会导致整个地球,整个甚至全部生物在短时间内从地球上消失。现在,由于人类活动造成植物环境破坏,自然资源过度开发,污染和气候变化,物种灭绝速度比过去快数千倍,专家预测,人类正在迎来第六种物种灭绝。

  研究发现,每个大规模灭绝事件都与大气和海洋正常碳循环的完全颠覆有关。每隔数千年至数百万年的这些碳质变化导致全球海洋物种的彻底消失。然而,第六次大屠杀的确切时间还没有结束,因为科学家们从来没有发现古代大规模的碳异常与上个世纪左右的碳变化之间的联系。

  最近,答案似乎在2100年浮出水面。麻省理工大学地球,大气和行星科学系教授丹尼尔·罗斯曼(Daniel Roseman)通过数学公式计算和分析了五亿五千万年的碳循环的主要变化,包括五次大规模灭绝,并设置灾难门槛。比较这个数字和IPCC报告提供的预测,他发现2100年海洋碳的总量将接近或者远远超过这个阈值,导致大规模物种的第六次灭绝。

  灾难阈值浮出水面

  此前曾研究过二迭纪灭绝史上最严重的大规模灭绝事件的罗斯曼发现,当时超过95%的海洋物种已经灭绝,与地球碳系统的大幅波动有着密切的联系,他决定深入研究第六次生物灭绝的可能性。

  罗斯曼提出了两个关键点,一旦跨过,大规模物种灭绝就会发生。针对历史上大规模灭绝的数千年至数百万年的长期跨度,碳循环的变化速度可以作为参考阈值。如果地球生态系统适应这个速度太快,物种将会大面积灭绝,但是现在短时间内,碳循环的变化速度将不再重要,而变化的大小是决定物种灭绝可能性的重要参数。

  最后,他根据物理学的基础得出了一个简单的数学公式,将碳临界变化率和临界量与时间尺度联系起来,并假设公式预测了大规模灭绝或其他全球性灾难。

  从历史研究数据中找到答案

  为了检验数学公式是否能够经受住历史事件的考验,罗斯曼咨询了数百篇已发表的地球化学研究论文,以确定在过去的5.42亿年中与剧烈的碳循环有关的31个灾难性事件。在这些论文中,针对这31次灾害和5次大规模灭绝事件,地球化学研究人员利用碳-12和碳-13同位素的相对丰度记录了该时期碳的变化。通过数学变换,Roseman将这些相对丰度转化为海洋碳增长量,最后绘制出海洋碳增量与时间跨度的关系。

  Roseman发现该图有一个临界值,31个事件中的大部分事件都低于临界值,表明虽然这些事件涉及碳的显着变化,但相对较小的变化量不足以破坏地球系统对物种灭绝。相反,在五大物种灭绝中,有四个碳变量超过了阈值;最严重的二迭纪灭绝达到了最高限度。

  在2100年,碳循环或进入不稳定的边界

  罗斯曼用公式计算出今天海洋碳增长的门槛约为3100亿吨,相比之下,他接近于IPCC对2100年的预测。根据IPCC最新的预测,到2100年,人类在海洋中所添加的碳最低将达到3000亿吨,如果不采取有力措施,则高达5000亿吨,远远超过了3100亿吨的临界值。

  这是否意味着世纪之交,人类将在2100年迎来第六次大灭绝?罗斯曼说,如果不通过政策和技术严格控制二氧化碳排放,碳循环将进入一个不稳定的边界,并将以不可预测的方式运行。历史告诉我们,这种行为通常与大规模的灭绝有关。

  在2100年,世界可能进入一个不知名的地区。

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