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氣候變化證據支持:火山、隕石聯手滅絕恐龍

2016/7/16 — 9:13

via wikipedia

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6,600 萬年前「白堊紀-古近紀界線」期間,絕大部份恐龍連同全球 75% 物種滅絕。科學家認為隕石撞擊或大規模火山爆發均為兇手,但元兇則不斷有爭議。最新在《自然》雜誌發表的古氣候研究得到當時全球暖化的證據,支持隕石和火山聯手造成滅絕的最新假說。

1980 年,地質學家 Walter Alvarez 與其父物理學家 Luis 在全球多處找到含大量地球表面極少見的銥的黏土層,猜想六千多萬年前,型成該地質界線期間,地球曾受巨型隕石撞擊。在此界線之後的地質層,恐龍和大部份生物絕跡,稱為「白堊紀-古近紀界線」滅絕事件。1990 年 Luis Alvarez 去世後不久,在墨西哥灣發現的希克蘇魯伯 (Chicxulub) 巨型隕石坑證實了父子的猜想。考古學家與地質學家自此開始爭論,一派學者認為大約在同期發生的印度南部德干暗色岩火山爆發 (Deccan Straps) 才是滅絕起因;而另一派則認為希克蘇魯伯隕石撞擊事件才是元兇,火山爆發只是同期的「花絮」,甚至只是巧合出現。

去年, 柏克萊加州大學的地質年表專家以氬同位素測年法發現,德干暗色岩火山的爆發量在隕石撞擊後,比此前五萬年前高一倍。領導該研究的學者 Paul Renne 說,他們採用迄今最準的測年法,確認了隕石撞擊與印度火山爆發的時間差距在五萬年內。這個時差在以百萬年為單位的地質學上,視為同期發生。

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數月後,包括 Walter Alvarez 在內的柏克萊地質學家團隊提出新的假說,認為發生在墨西哥灣的隕石撞擊,改變了印度德干暗色岩火山管道系統的化學成份及火山爆發次數,影響了當時地球的氣候;長期的火山爆發亦影響了往後 50 萬年地球生命的回復能力。換句話說,隕石撞擊的力量引起火山大規模爆發,再加上後續的洪災,兩者聯手造成大滅絕。

Paul Renne 與 Walter Alvarez 稱此論述為 "one-two punch" 滅絕假說,最近得到氣候變化證據支持。密西根大學海洋科學家 Sierra Petersen 與團隊日前在《自然》發表研究報告。他們在檢測南極貝殻化石上的碳酸鹽成份比例後發現,「白堊紀-古近紀界線」期間印度火山爆發後,地球二氧化碳在三萬年間暴增,令地球水溫上升 7.8 °C 。此後的 1.5 萬年,即與希克蘇魯伯隕石撞擊時間相約之時,地球再遇上另一次較為小型的暖化,令原本己無法適應氣候暖化的生物變得更為脆弱,隕石撞擊加速了恐龍為首的地球生物大規模滅絕。

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Credit: Sierra V. Petersen

Credit: Sierra V. Petersen

Petersen 團隊的最新研究顯示,火山爆發與隕石撞擊相距的年份只是約 4.5 萬年,與 Paul Renne 團隊的研究所指,火山爆發與隕石撞擊相距不足五萬年的說法吻合,但時序相反,亦與其他主流研究不同。為英國《衛報》撰文的地質學家 Howard Lee 就指,遠古事件發生的時序,在不同研究都有所出入。最重要的是,無論「兇手」是誰,氣候變化都是大規模滅絕事件的兇器。

來源:
Sid Perkins, Ancient global warming spikes suggest dinosaurs died of a double disaster, Science, 5 July 2016
Robert Sanders, Asteroid impact, volcanism were one-two punch for dinosaurs, Berkeley Science, 1 Oct 2015

報告:
Petersen, S.V., Dutton, A. & Lohmann, K.C. (2016). End-Cretaceous extinction in Antarctica linked to both Deccan volcanism and meteorite impact via climate change. Nature Communications 7(12079). doi:10.1038/ncomms12079

文/ac, tc

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