一位西北大学的研究人员在南极洲的西摩岛进行实地考察时，手里拿着一个石化的贝壳。从南极贝壳中收集到的新证据证实，在小行星撞击地球导致恐龙灭绝之前，地球就已经不稳定了。
这项研究由美国西北大学(Northwestern University)的研究人员牵头，是首次测量蛤蜊和蜗牛壳化石的钙同位素组成，这些化石可以追溯到白垩纪-古近纪大灭绝事件。研究人员发现，在物种灭绝前夕，随着海洋中碳的激增，贝壳的化学成分发生了变化。
这种碳的流入很可能是由位于现代印度的一个20万平方英里的火山省——德干地陷的长期喷发造成的。在小行星撞击地球之前的几年里，德干式捕集器向大气中排放了大量的二氧化碳。二氧化碳的浓度使海洋酸化，直接影响到生活在那里的生物。
“我们的数据表明，在小行星撞击地球之前，环境就已经发生了变化，”本研究的第一作者本杰明·林兹迈尔(Benjamin Linzmeier)说。“这些变化似乎与德干圈闭的喷发有关。”
安德鲁·雅各布森
该论文的资深作者安德鲁d雅各布森(Andrew D. Jacobson)说，“在大规模灭绝事件发生之前，地球显然处于压力之下。”“小行星撞击地球的同时，碳循环也不稳定。但这并不意味着我们能找到导致物种灭绝的真正原因。”
这项研究将发表在本月晚些时候出版的《地质学》杂志2020年1月刊上。
雅各布森是西北大学温伯格文理学院的地球和行星科学教授。Linzmeier是西北大学可持续发展与能源研究所Ubben气候与碳科学项目的博士后研究员。他现在是威斯康星大学麦迪逊分校地球科学系的博士后。
“每个shell都是一个快照”
以前的研究探索了德干岩石层喷发对大灭绝事件的潜在影响，但许多研究考察了大块沉积物并使用了不同的化学示踪剂。通过关注特定的有机体，研究人员获得了更精确、更高分辨率的海洋化学记录。
本Linzmeier
“贝壳长得很快，而且会随着水的化学变化而改变，”Linzmeier说。“因为它们的寿命很短，每一壳都是海洋化学成分的简短、保存完好的快照。”
贝壳主要由碳酸钙组成，碳酸钙与在白垩、石灰石和一些抗酸片中发现的矿物质相同。二氧化碳在水中溶解碳酸钙。在外壳的形成过程中，即使没有溶解它们，二氧化碳也可能影响外壳的成分。
在这项研究中，研究人员检查了从Lopez de Bertodano组收集的贝壳，这是一个保存完好的，化石丰富的地区，位于南极洲西摩岛的西侧。他们利用美国西北大学雅各布森实验室开发的最先进的技术分析了这些贝壳的钙同位素组成。该方法包括溶解外壳样品，将钙从其他各种元素中分离出来，然后用质谱仪进行分析。
“我们可以高精度地测量钙同位素的变化，”雅各布森说。“这些同位素的变化就像指纹，帮助我们了解发生了什么。”
使用这种方法，研究小组发现了令人惊讶的信息。
Linzmeier说:“我们原以为会看到贝壳成分的一些变化，但没想到变化发生得这么快。”“我们也很惊讶，没有看到更多与灭绝视界本身相关的变化。”
未来的警告
研究人员表示，了解地球如何应对过去的极端变暖和二氧化碳输入，可以帮助我们为地球如何应对当前人为造成的气候变化做好准备。
雅各布森说:“在某种程度上，我们认为古代海洋酸化事件与现在人为排放的二氧化碳很相似。”“也许我们可以把这项研究作为一种工具，更好地预测未来可能发生的事情。我们不能忽视摇滚音乐。地球系统对大量迅速增加的二氧化碳很敏感。目前的排放将对环境造成影响。”
西北大学地球和行星科学教授Brad Sageman和Matthew Hurtgen是这篇论文的合著者。
环境变化研究,“钙同位素证据和Cretaceous-Paleogene大规模灭绝之前,“得到了Ubben西北大学气候和碳科学,戴维和露西尔帕卡德基金会(奖号2007 – 31757)和美国国家科学基金会(奖数字耳- 0723151,ant – 1341729, ant – 0739541和ant – 0739432。
新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://news.northwestern.edu/stories/2019/12/earth-was-stressed-before-dinosaur-extinction/