恐龙灭绝研究似乎排除了火山爆发导致恐龙死
一项新的研究发现,火山喷发似乎并不是使恐龙灭绝的原因。
平切利·赫尔领导了这项新工作。她在康涅狄格州纽黑文的耶鲁大学研究海洋历史。
大多数科学家现在承认,万年前,一颗小行星与地球相撞,对全球气候造成了严重破坏。它在现在的墨西哥城镇奇克苏鲁伯(CHEEK-shuh-loob)附近撞入墨西哥湾。那件事标志着恐龙时代的结束。恐龙并不是唯一的受害者。地球经历了一次大规模的灭绝事件。总之,每四种活着的动植物中就有三种永远消失了。
一些科学家认为另一个地质事件帮助决定了这些物种的命运。这是一次大规模、长期的火山喷发,地点位于现在的印度西部。那个地方被称为德干地陷。
赫尔和她的团队想要弄清楚,如果德干火山喷发在恐龙死亡事件中起到了一定的作用的话,他们有必要找出其中的原因。
为了做到这一点,她和她的团队研究了恐龙消失前后的温度数据。研究小组还用电脑模拟了碳在海洋中的运动。结果表明,火山气体不可能导致恐龙灭绝。
土壤沉积物表明,小行星撞击希克苏鲁伯的时间与物种灭绝事件发生在同一时间。赫尔的研究小组现在得出结论,巨大的小行星撞击地球是恐龙的杀手。
一个真正大规模爆发的时期
在大灭绝事件发生后的一百万年里,火山爆发了。但大约在同一时期,德干地陷的火山非常活跃。它们喷出了50万立方千米(立方英里)的熔岩!
但是,岩浆究竟是什么时候喷发出来的,并不确定。这就是为什么很难断定是小行星还是火山是造成恐龙死亡的主要原因。
过去,科学家曾使用一种技术来确定德干地陷中岩石的年龄。他们研究了嵌在分离熔岩流的火山灰层中的锆石晶体。他们还观察了熔岩留下的岩石,利用这些数据,科学家们得出了火山爆发的不同日期。有些日期是在物种灭绝之前,而有些是在物种灭绝之后。
不过,使用石头有个问题。熔岩不会杀死恐龙和其他物种。杀死恐龙和其他物种的可能是火山喷出的气体。它们释放的二氧化碳会使地球变暖,这可能危及生命。火山释放的二氧化硫也可能使海洋酸化,杀死那里的生命。“重要的是放出的气体,”赫尔说。但她指出,当这种情况发生时,确实很难确定。
更重要的是,大量的二氧化碳和二氧化硫可能来自小行星撞击或者火山喷发。
确定德干地陷何时释放出有毒气体将有助于解决物种灭绝的争论。为了找到那个日期,赫尔和她的同事们研究了海底。
深海揭示了地球的恐龙时代的温度
海底沉积物中有过去温度的痕迹。利用这些数据,该团队创建了全球气温随时间变化的历史。这条时间轴跨越了几十万年。赫尔的小组测定了灭绝事件之前、期间和之后的温度。他们还考虑了德干地陷可能爆发的五种不同情况。然后,科学家们将这些情景与他们的新温度时间表进行了比较。
只有两种情况与他们时间表上的温度相符。
其中一次,大多数火山爆发发生在科学家所称的白垩纪(K)-古近纪(Pg)分界线之前数十万年。这个K-Pg边界是世界各地发现的沉积层。下面的资料来自于白垩纪恐龙时代。它上面的物质是后来留下来的,来自古近纪。这是一个标志着哺乳动物崛起的时代。如果德干火山喷发发生在K-Pg爆发的几十万年前,那么地球就会经历一次剧烈的变暖。但是,在真正的物种灭绝发生之前,这种短暂的现象也早已过去了。
在第二种情况下,一半的喷发发生在K-Pg之前。另一半发生在之后。发生在K-Pg之后的事件不可能导致物种灭绝。温度数据表明,在K-Pg事件之后,对气候变化的任何影响都是有限的。
某些微小的、漂浮的海洋生物用一种叫做碳酸钙的化合物来建造保护壳。这种生物被称为钙质浮游生物(Kal-KAIR-ee-us),在1.45亿年前变得特别丰富。它们遍布整个海洋。这些浮游生物利用溶解在海水中的碳酸钙来制造外壳。当它们死亡时,浮游生物和它们的壳会沉入海底。下沉的贝壳把海洋表面一半的碳移到了海底。保持了碳循环。这就是在恐龙时代会发生的事情。
排除火山爆发的可能
赫尔研究小组收集的温度数据显示,灭绝事件发生后,气温并没有大幅上升。但在第二种情况下,K-Pg之后的大量喷发会释放出大量的二氧化碳(CO2)。由于海洋中二氧化碳的酸化作用,这应该会使地球变暖。
当海洋从空气中吸收过多的二氧化碳时,海洋酸化就发生了。碳酸钙是防止海洋酸化的一种有效的缓冲剂。它中和了一些酸。但是当它这样做的时候,浮游生物用来建造外壳的碳酸钙就少了。一个结果是:更多的碳留在了海洋表面,而不是变成贝壳,最终落到沉积物中(随着时间的推移被掩埋)。
所以即使火山在大灭绝后排放了大量的二氧化碳,海洋也可能中和了其中的大部分。这将限制火山气体使全球气温变暖的能力。
最后,赫尔的研究小组发现,两种喷发情景都与温度数据不符。因此,这两种情况都不可能在K-Pg造成大规模灭绝,赫尔说。只是时机不对。
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