記者從中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所獲悉，該研究所陳吉濤研究員領(lǐng)銜的國際研究團隊，聯(lián)合南京大學(xué)、美國、新西蘭、丹麥等國內(nèi)外同行，近期開展的一項關(guān)于高氧環(huán)境下全球變暖對海洋影響的研究成果，于北京時間6月24日在期刊《美國科學(xué)院院報》（PNAS）發(fā)表。

 △古生代海洋生物多樣性、大氣成分與海洋氧化狀態(tài)。 

距今3.6–2.6億年的晚古生代大冰期，是地球自陸生高等植物及陸地生態(tài)系統(tǒng)建立以來持續(xù)時間最長的冰室氣候時期。這一時期，大氣中的氧氣水平達到整個地球歷史的峰值，約為當(dāng)前大氣氧氣含量的1.2—1.7倍。這種異常高氧環(huán)境可能與海洋、陸地動物的巨型化現(xiàn)象息息相關(guān)，也可能是觸發(fā)從石炭紀中期至二疊紀早期海洋生物大輻射事件的一個原因。盡管地質(zhì)記錄、生物化石證據(jù)以及生物地球化學(xué)模型重建均支持當(dāng)時大氣含氧量升高，但關(guān)于高氧大氣與冰室氣候下海洋氧化還原環(huán)境如何演化，一直缺乏直接證據(jù)。

 △石炭–二疊紀之交古地理與華南羅甸盆地納慶剖面柱狀圖。 

研究團隊對華南板塊貴州羅甸盆地3.1—2.9億年前的碳酸鹽巖沉積序列開展了研究，綜合探討了該時段的全球碳循環(huán)與海洋氧化還原狀態(tài)。研究結(jié)果顯示，在整個研究時段，海洋中有機碳埋藏的增加可能導(dǎo)致大氣二氧化碳濃度下降和氧氣濃度上升。

盡管此時大氣—海洋整體氧化水平很高，但間歇性的巨量碳排放也可以引起重復(fù)發(fā)生的氣候變暖和海底缺氧，導(dǎo)致全球海洋缺氧面積擴張至4%—12%，甚至可能導(dǎo)致海洋生物多樣性停滯或下降。

 △ 晚石炭世–早二疊世地質(zhì)事件、海洋生物多樣性及地球化學(xué)記錄。 

這項研究表明，在當(dāng)前的冰室氣候和高氧化狀態(tài)下，全球變暖可能會導(dǎo)致廣泛的海洋缺氧。這一發(fā)現(xiàn)有助于我們更好地理解地球氣候系統(tǒng)內(nèi)部的關(guān)聯(lián)與反饋機制，為預(yù)測當(dāng)前全球變暖背景下海洋環(huán)境的變化趨勢具有重要參考價值。

 △基于貝葉斯馬爾可夫鏈蒙特卡洛（MCMC）方法的碳-磷-鈾模型結(jié)果及其與相關(guān)地化指標的對比。 

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