中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)沈延安課題組近日研究提出“雪球地球”的消融誘發(fā)了大規(guī)模火山活動(dòng)這一新觀點(diǎn)，并揭示了約6億年前“雪球地球”消融期間生命演化奧秘——綠藻繁盛和海綿的出現(xiàn)。

9月7日，這一揭示新元古代“雪球地球”與生命演化新機(jī)制的成果發(fā)表在國(guó)際綜合學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)·進(jìn)展》(Science Advances)上。

兩次“雪球地球”事件之間地球表層環(huán)境和氣候系統(tǒng)變化示意圖。(沈延安課題組供圖)

新元古代“雪球地球”事件，分別為斯圖特“雪球地球”和馬里諾“雪球地球”，前者持續(xù)了大約5600萬(wàn)年，后者持續(xù)了大約1000萬(wàn)年。在“雪球地球”時(shí)期，大氣和海洋之間幾乎缺乏物質(zhì)交換，但持續(xù)數(shù)百萬(wàn)年的火山活動(dòng)釋放了大量的二氧化碳，形成了超級(jí)“溫室效應(yīng)”，從而導(dǎo)致“雪球地球”的迅速消融。

“探討‘雪球地球’這一極端氣候事件與早期復(fù)雜生命演化的關(guān)系一直是地球科學(xué)領(lǐng)域具有挑戰(zhàn)性的科學(xué)問題。”論文的第一和通訊作者李夢(mèng)涵特任副研究員介紹。研究團(tuán)隊(duì)以中國(guó)華南等地為主要研究對(duì)象進(jìn)行系統(tǒng)研究，野外調(diào)研考察及分析結(jié)果表明，“雪球地球”消融初期，海水的化學(xué)組成以海底噴發(fā)的熱液為主，“雪球地球”消融期間火山活動(dòng)加強(qiáng)。針對(duì)這一新發(fā)現(xiàn)，研究團(tuán)隊(duì)提出“雪球地球”的迅速消融造成了地球表層壓力的突然減少，從而誘發(fā)了地球深部的巖漿活動(dòng)和火山噴發(fā)這一新觀點(diǎn)。

研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，“雪球地球”改變了海水硫酸鹽的硫同位素組成，并根據(jù)硫同位素隨時(shí)間變化的規(guī)律間冰期地球表層環(huán)境和氣候的變化促進(jìn)了早期復(fù)雜生命的演化。

李夢(mèng)涵說，當(dāng)時(shí)海洋和大氣中的氧氣含量逐漸升高，為地球上生命的“絕處逢生”創(chuàng)造了有利環(huán)境，推動(dòng)綠藻逐漸繁盛，海綿等初級(jí)動(dòng)物出現(xiàn)。

“這項(xiàng)研究結(jié)果對(duì)探索現(xiàn)代極端氣候變化和地球宜居性具有重要的啟示意義。”沈延安說，“目前正處于全球氣候變暖時(shí)期，一些冰川在融化，這也可能會(huì)誘發(fā)火山噴發(fā)，并造成海洋缺氧。”

（中新網(wǎng)）