新華社昆明10月29日電 題：2.5億年前一場“森林倒塌”，如何演變成全球性災(zāi)難
新華社記者趙珮然、岳冉冉
2.5億年前，地球上最嚴重的一場生物災(zāi)難席卷全球——超過八成海洋物種、七成陸地脊椎動物消失。長期以來，科學(xué)界普遍認為，北半球西伯利亞的大規(guī)�；鹕絿姲l(fā)是這場災(zāi)難的“元兇”。然而，近日云南大學(xué)牽頭的一項最新研究表明，這場滅絕的重要環(huán)境指標碳—硫循環(huán)擾動并非全球同步爆發(fā)，而是經(jīng)歷了分階段、區(qū)域性爆發(fā)的過程。相關(guān)成果發(fā)表于國際著名學(xué)術(shù)期刊《美國科學(xué)院院刊》（PNAS），揭示了遠古陸地生態(tài)危機從“局部失衡”走向“全球系統(tǒng)性危機”的演化機制，也為今天的氣候變化研究提供了重要警示。
一場“森林倒塌”：遠古生態(tài)的連鎖反應(yīng)
來自云南大學(xué)植物古生態(tài)團隊的研究顯示，在二疊紀與三疊紀過渡時期，古赤道地區(qū)的森林生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)歷了突發(fā)性崩潰。科研人員在貴州冷清溝剖面鉆孔巖芯中發(fā)現(xiàn)，植物群的劇烈衰退伴隨著碳、硫同位素信號的強烈異�！獦酥局鴧^(qū)域性碳—硫循環(huán)被打亂。
二疊紀晚期“華夏植物群”——大羽羊齒類植物為主的森林植被系統(tǒng)。（鄧珍珍 繪）
團隊負責人研究員馮卓介紹，化石記錄顯示，昔日繁盛的“華夏植物群”曾如同現(xiàn)代熱帶雨林般覆蓋華南地區(qū)。隨著環(huán)境脅迫增強（例如頻繁野火），森林系統(tǒng)逐漸退化，最終跨越生態(tài)閾值而全面崩潰。取而代之的，是以石松類等草本型植物為主的低矮植被體系。
“森林的崩塌帶來了連鎖效應(yīng)�！闭撐牡谝蛔髡吒毖芯繂T陳劍波說，“失去森林根系‘抓握’后，土壤、巖石和礦物質(zhì)被迅速沖刷，大量硫酸鹽被帶入盆地，導(dǎo)致硫同位素值迅速下降，擾亂了區(qū)域的硫循環(huán)和水體化學(xué)條件等，使得生態(tài)失衡被進一步放大，推動了區(qū)域環(huán)境惡化�！�
從南到北：滅絕并非“同時發(fā)生”
研究團隊進一步將冷清溝剖面的結(jié)果與南半球高緯度地區(qū)的澳大利亞悉尼盆地進行對比。兩地均記錄到植被系統(tǒng)崩潰與碳—硫循環(huán)異常的現(xiàn)象，但時間上存在約60萬年的差異——南半球的生態(tài)危機比北半球早得多。
“這意味著二疊紀末的環(huán)境危機不是一場全球瞬時打擊�！瘪T卓說，“不同地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)在先后跨越閾值后逐步失穩(wěn)，并在區(qū)域之間疊加放大，最終演變?yōu)槿蛐晕C�！�
早三疊世“華夏植物群”滅絕后——草本石松類為主的植被系統(tǒng)。（鄧珍珍 繪）
當前研究提出的“區(qū)域性植被破壞后的風化反饋”機制凸顯了在全球氣候變化背景下，碳—硫循環(huán)是陸地生態(tài)系統(tǒng)閾值的重要參考，同時，證實大規(guī)模的“森林倒塌”可對區(qū)域環(huán)境造成極其深遠的影響。
當森林倒下，整個生態(tài)系統(tǒng)隨之失衡
本研究是首次對二疊紀—三疊紀過渡期非海相地層開展了單礦物（黃鐵礦）的多硫同位素分析。相較傳統(tǒng)的硫同位素地球科學(xué)研究主要依賴于2個穩(wěn)定同位素的比值，多硫同位素分析方法通過同時測量4種穩(wěn)定同位素，能夠更精準地追蹤硫的來源與轉(zhuǎn)化路徑。
“過去20多年來，多硫同位素技術(shù)為地球科學(xué)研究提供了前所未有的高維信息，就像為地球歷史研究配備了‘高維顯微鏡’，讓我們看到過去看不清的細節(jié)�！标悇Σㄕf。借助這一方法，科研人員明確了區(qū)域硫循環(huán)異常的成因，厘清了全球與地方信號的差異。
專家指出，這一成果不僅為理解二疊紀末生物大滅絕提供了新的視角，也為當代氣候研究提供了深刻啟示：森林系統(tǒng)一旦跨越生態(tài)安全閾值，其引發(fā)的連鎖反應(yīng)可能遠超預(yù)期。
“遠古的教訓(xùn)告訴我們，一片森林的消失，可能撬動整個地球生態(tài)系統(tǒng)的平衡�！瘪T卓說，這項對遠古災(zāi)難事件的研究，為當今人類可能面臨的環(huán)境危機提出了預(yù)警：一片森林的消失可能會觸發(fā)嚴峻且不可預(yù)測的環(huán)境反饋，區(qū)域性森林系統(tǒng)的穩(wěn)定對整個地球的健康至關(guān)重要。
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