化石壳揭示了恐龙灭绝后的全球汞污染和变暖

2019-12-24 16:08:47

小行星或彗星的撞击被认为是造成生物大灭绝的主要原因,该大灭绝是在6600万年前杀死了大部分恐龙以及地球上四分之三的动植物物种的事件。

但是印度的大规模火山爆发也可能导致了灭绝。长期以来,科学家一直在争论Deccan Traps喷发的重要性,喷发始于冲击之前,并持续持续了将近一百万年,并受到冲击事件的影响。

现在,由密歇根大学领导的对全球化石海洋软体动物贝壳的地球化学分析正在为Deccan Traps火山爆发时的气候响应和环境汞污染提供新见解。

研究人员从同一壳标本中发现了似乎是全球海洋变暖和汞浓度明显升高的信号。火山是汞进入大气的最大天然来源。

双重化学指纹在撞击事件之前开始,并与Deccan Traps爆发的爆发对齐。

当研究人员比较古代贝壳中的汞含量与弗吉尼亚州谢南多厄山谷现今工业汞污染地点收集的淡水蛤壳中的汞含量时,其含量大致相当。

研究人员得出的结论是,这项研究的证据定于12月16日在《自然通讯》杂志上发表,该证据支持这样的观点,即“ Deccan Traps火山活动具有深远,持久和全球性的气候和生态影响”。

这项新研究的主要作者凯尔·迈耶(Kyle Meyer)表示:“我们第一次可以通过分析一种材料来洞察德干陷阱火山爆发对气候和环境的独特影响。” “令人惊讶的是,在海水温度突然变暖的信号下,同样的样品也显示出最高的汞浓度,而且这些浓度与现代工业汞污染严重的地点相似。”

Meyer在UM大学地球与环境科学系的博士论文中进行了这项研究。他现在是俄勒冈州波特兰州立大学的博士后研究员。

汞是一种有毒的微量金属,对人类,鱼类和野生生物构成健康威胁。人为产生的汞来源包括燃煤电厂和手工金矿。在弗吉尼亚州的南河工业污染现场,研究人员在那里收集了淡水蛤壳,并警告居民不要吃河里的鱼。

“由于汞含量高,现代场所禁止捕鱼。因此,想象一下全球范围内这种汞污染持续数万至数十万年对环境的影响。”

研究人员假设,软体动物的化石壳,牡蛎和蛤等主要的双壳类动物可以同时记录沿海海洋的温度响应以及变化的汞信号,这些信号与Deccan陷阱释放出大量的热捕集二氧化碳和汞有关。

长期存在的Deccan Traps喷发在印度西部大部分地区形成,并以6600万年前白垩纪-古生代(K-Pg)大规模灭绝的时间为中心。

该研究使用了在南极洲,美国(阿拉巴马州,阿拉斯加,加利福尼亚州和华盛顿州),阿根廷,印度,埃及,利比亚和瑞典收集的化石壳。研究人员使用一种最新开发的称为碳酸盐丛集同位素古温度计的技术,分析了壳碳酸盐的同位素组成,以确定海洋温度。

他们还测量了保存完好的化石壳中的汞含量,并汇总了化石生物矿物残骸中保存的汞的首次深度记录。

在以前的研究中,已经从海洋沉积物中重建了环境汞的记录,从而提供了有关Deccan Traps事件发生的时间和规模的见解。但是这些记录缺乏与气候反应的直接联系。这组作者说,在这项新研究中,两种信号都存在于同一标本中-首先是重要的。

“在沉积物中已经记录了汞异常,但是在壳中从未记录过。能够用完全相同的材料重建气候和火山指标,可以帮助我们规避许多与相对年代有关的问题,” UM地球与环境科学系助理教授Petersen说。“因此,这项研究的重大成就之一就是概念的技术证明。”

研究人员称,这项新技术有望在地质记录中的大规模灭绝和气候扰动研究中得到广泛应用。

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