【思索】温室气体真会导致第六次生物大灭绝?
当今地球是否处于一次前所未有的快速变暖过程当中?对地球生态系统的影响是什么?人为温室气体排放真的会导致第六次生物大灭绝吗?
二氧化碳浓度变化与温度变化不严格相关
联合国政府间气候专门应对委员会2014年发布报告指出:“自从工业化前时代起,人为温室气体的排放就出现了上升,当前已达到最高水平……这至少是过去80万年以来前所未有的水平。而且这些影响极有可能是自20世纪中叶以来观测到变暖的主要原因。”
然而,从更宏观的时间尺度来审视当前的全球变暖和温室气体浓度,就会有不一样的发现。研究表明,新生代早期全球二氧化碳浓度在1000ppm至2000ppm之间,二氧化碳含量变化的总体趋势是在逐渐降低。在过去的100万年间,二氧化碳浓度是地球地质历史时期中最低的。
中科院院士沈树忠说,从距今6亿年开始,地球生命进入繁盛时期。通过对6亿年以来全球温度和大气二氧化碳含量变化对比,地球温度呈大幅波动变化,但是二氧化碳浓度变化与温度变化并不严格相关。
中科院副院长丁仲礼院士也出席当天研讨会。他一直认为,人类活动排放二氧化碳引起的地球增暖,其威力是很小的,不足以改变气候自然变化的规律。气候变化是一个波动的过程,应对或研究气候变化需要回归理性。
科学家通过对南极冰芯研究发现,冰期、间冰期温度和二氧化碳、甲烷等温室气体的波动是一致的。但值得注意的是,温度变化在前,二氧化碳、甲烷等温室气体变化在后。二氧化碳的变化不是驱动因素,而是正反馈因素。
“现在我们关注的二氧化碳其实是流体碳,仅占地球碳总量的5%,还有95%的碳是固体碳。”中科院院士朱日祥说,“我们很难想象,仅仅5%的碳就能决定(气候变化),而95%的碳是不起作用的。”
生物灭绝都伴有剧烈的全球性环境变化
讲到温度和二氧化碳的变化,就必然联系到当今地球生物多样性的变化。
“生物是反映地球环境变化最好的指标之一。”沈树忠说,多项国际权威研究显示,目前脊椎动物灭绝的速率已经超过地球历史上任何一次生物大灭绝(白垩纪末的撞击事件除外),因此,第六次生物大灭绝即将来临的观点开始出现。
研究表明,地球经历的生物灭绝事件几乎都伴有剧烈的全球性环境变化。科学家迫切想要搞清楚的是,这些导致生物灭绝事件的剧烈环境变化的原因、过程,对当时地球生态系统的影响,以及生物如何适应和改变环境,并使之成为评估当今地球生态系统所面临现状的“天然实验室”。
大规模火山喷发和地震,是否会触发蕴藏在各大陆和大陆架沉积物中的大量甲烷等温室气体在短时间内快速释放,这些温室气体大量进入大气,可造成地表环境剧烈变化,从而造成生物大灭绝呢?
在研讨中,朱日祥描述了一个可能没有被认识的生物大灭绝与地球板块运动的关系:距今1.2亿—1.6亿年左右,著名的燕辽、热河生物群在山清水秀的华北地区出现,共有20多个重要生物门类在此繁衍生息。然而,1.25亿年前的大洋板块的运动,引发火山活动、地温增高和山间盆地,对燕辽、热河生物群造成毁灭性打击。
“地球深部与地表系统是协调一致的整体,现有进化理论,只是把环境当做背景因素,实际上环境本身是生物演化的一部分,即生命演化不是简单地适应现存环境,而是与环境协同演化。”朱日祥说。
人类面临的气候变暖不可掉以轻心
澳大利亚科学家警告称,海洋温度上升把海洋生物链推向崩溃边缘,如果人类无法控制全球气温上升的幅度,从事渔业和食用鱼类的众多人口恐将难以为继。
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根据联合国粮食及农业组织的数据,2015 年全球从事渔业与水产养殖业的约有 5650 万人;同年,全球约 32 亿人口所摄取的动物蛋白质,其中将近五分之一来自鱼类。
阿德莱德大学在国际学术期刊《PLOS 生物学》发表的研究报告指出,海洋温度上升限制了海洋生态系统中不同物种间最重要的能量流动——在生物链底层的微生物数量下降,导致在生物链顶层的较大型动物的食物供应量 (以鱼类为主) 减少。报告作者、海洋生物学教授纳霍克尔根说,这对鱼类资源有严重影响。
研究团队构建 12 个 1800 升的大型鱼缸,模拟温室气体排放引起的海洋暖化环境,并在缸中复制海洋食物网,通过藻类、鱼类、蜗牛、海绵和虾等系列海洋生物,以六个月为期限测试海洋酸化和暖化所造成的后果。
另一作者乌尔拉说,虽然气候变暖会提升植物 (主要是蓝藻) 的繁殖力,但这类蓝藻无法为海洋食物链提供支持,因为鱼类并不吃这类植物。
依照 2015 年的《巴黎气候协定》,世界各国同意把全球气温的上升幅度控制在比先前工业革命时代平均水平高 1.5 至 2 摄氏度以内。调查结果显示,“要避免海洋生物链瓦解、避免海洋丧失物种多元性,以及避免鱼类产量减少,全球非达到巴黎协定所定下的目标不可”。
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