火山冬天触发生物大灭绝

    在漫长的地质历史时期，三叠纪末的生物大灭绝尤为引人注目，长期以来，这一灾难的成因一直是未解之谜。2024年10月，《美国科学院院刊》发表的一项研究，通过高精度的古地磁分析与地质年代学研究，揭示了中大西洋岩浆省的火山活动与生物灭绝之间更精细的联系——快速脉冲式的火山喷发所引发的“火山冬天”，可能是导致三叠纪末生物大灭绝的直接元凶。

    地质学家对中大西洋岩浆省的熔岩进行了深入分析，获取了新的答案。在泛大陆裂解的早期阶段，地幔柱的上涌和板块之间的相互运动导致了大规模的岩浆活动，形成了中大西洋岩浆省。它是地球上最大的大陆溢流玄武岩省之一，位于大西洋中部，其岩浆活动区域覆盖了北美东部、南美东部、非洲西北部和欧洲西南部等多个大陆的边缘地带，岩浆活动时间主要发生在约2.01亿年前，即三叠纪末期。

    研究人员收集了来自于摩洛哥和美国东北部熔岩的古地磁长期变化数据，以及在加拿大芬迪盆地测定的玄武岩数据，分析后发现，中大西洋岩浆省的早期喷发并非如之前所认为的那样连续不断，而是呈现出一种快速的“脉冲式”特征。这些脉冲式喷发在短时间内密集发生，每次喷发的持续时间甚至不到一百年。这种极短的喷发周期使得火山活动对气候的影响变得极为剧烈和突然。与传统的连续喷发相比，脉冲式喷发能够在短时间内向大气中注入大量的二氧化硫和其他气溶胶物质，就像给地球打了一把巨大的“遮阳伞”，反射了太阳辐射并导致全球气温骤降，从而迅速改变全球气候系统，形成所谓的“火山冬天”。这种效应对许多生物造成了致命打击，尤其是那些生活在低纬度地区、对寒冷气候适应性较弱的生物，最终大量死去并导致物种灭绝。

    顾名思义，“火山冬天”是指较大规模的火山爆发导致全球当年或数年没有夏天只有冬天的现象，是一个描述大规模火山喷发对全球气候产生极端影响的概念。

    具体来说，火山冬天可能由多个因素所致。一方面是火山灰的遮蔽效应，即火山喷发时释放的大量火山灰可以上升到平流层，形成一层厚厚的遮蔽层，阻挡太阳光线到达地表；另一方面是气溶胶的冷却作用，火山喷发时释放的二氧化硫气体进入大气层后形成气溶胶，这些气溶胶具有散射和反射太阳辐射的作用，并可能在平流层中停留数月甚至数年之久，从而减少地表接收到的太阳能量，进一步加剧地表温度下降。此外，火山喷发导致的地表温度下降和辐射平衡的改变，还可能影响全球范围内的降水模式、风带移动以及海洋环流变化等，进一步加剧气候异常。

    火山冬天的形成对地球生态系统产生了灾难性的影响。一些适应寒冷气候的物种可能趁机扩张领地和资源，而一些无法适应的物种则可能灭绝或迁徙。许多植物因无法适应寒冷气候而死亡，进而影响到以植物为食的动物，这种连锁反应可能导致整个生态系统的崩溃，因此导致许多物种灭绝。

    值得注意的是，火山冬天的影响在短期内无法恢复。在这个过程中，物种的重新分布、生态系统的重建以及生物多样性的恢复，都是极为复杂而漫长的过程。

    （《南方周末》11.28 马志飞）