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3.6億年前災難會重現嗎？臭氧空洞擴大，全球變暖引發物種大滅絕

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2020年12月27日 -
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環球科學大觀
科學前沿觀天下 篤學明理洞寰宇
地球歷史上，一共發生過五次大規模的生物大滅絕事件，且大都與小行星撞擊、地質活動和火山噴發相關。 發生在3.6億年前的泥盆紀晚期生物大滅絕（第二次）自始至終都是一個謎，因為沒有任何已知的自然災難時間與之對應。 但一項新的研究成果顯示，這次物種大滅絕事件很可能是由迅速變暖的地球氣候引發的，而臭氧層耗儘是最直接的原因。 科學家們警告說，如果我們今天不能控制自己的二氧化碳排放，第六次大滅絕會加速發生。 
儘管3.6億年前地球剛剛經歷過冰河時期，但這遠不足以導致大規模的生物滅絕事件。 在《Science Advances》的一篇新論文中，研究人員對古岩石樣本分析後，發現了微小的植物孢子，但這些孢子的「健康」狀況卻並不相同，其中部分呈畸態。 經過比對後，研究人員發現這些畸形的植物孢子很有可能是由強紫外線直射引發，導致DNA突變，進而表現為畸形態。 
研究人員解釋稱，由於植物是食物網的基礎組成，因此會產生級聯影響，紫外線殺死的植物直接導致食草動物的減少，進而影響肉食性動物，時間一長，整個生態系統發生崩潰，最終呈現出生物大滅絕的結果。 
這一研究結果從側面說明，在3.6億年前的泥盆紀晚期，地球的臭氧層受到了很大程度的損壞，幾近耗盡。 因為臭氧層能夠有效阻擋太陽紫外線輻射，保護動植物不受到致命傷害。 科學家表示，地球歷史上臭氧層遭到破壞的情況確實出現過，且這可能是全球變暖發展到一定階段的自然產物。 令人擔憂的是，目前地球正在以驚人的速度升溫，這再一次對臭氧層構成了極大威脅。 
臭氧作為一種化學性質高度不穩定的分子，在地球大氣中的存在量非常有限，處於一種動態平衡之中。 隨著3.6億年前地球溫度的升高，自然產生的碳氟化合物（例如氯甲烷）上升到大氣中，可以充當臭氧分解的催化劑。 而人類的出現，再次加劇了臭氧平衡向分解的一側加速偏移。 
近幾十年來，由於作為製冷劑的氯氟烴（CFC）的濫用，南極臭氧層被大大削弱，這令人感到恐懼。 根據美國NASA最新的監測數據，今天上半年北極上空形成了一個規模巨大的臭氧層空洞，雖然它的出現與氣候因素有關，但卻又一次提醒我們關注臭氧層空洞的現狀。 如果人類不自省並加以控制，未來將有可能成為地球歷史上最大的臭氧空洞。 
英國南安普敦大學地球科學家約翰·馬歇爾（John Marshall）說： 「目前的估計表明，我們將達到與3.6億年前相似的全球溫度，並且可能再次發生類似的臭氧層崩潰，使地表和淺海生物受到致命的輻射。 這將使人類從當前的氣候變化危機狀態轉變為氣候緊急狀態。 
責編/朱張航宇
參考文獻：UV-B radiation was the Devonian-Carboniferous boundary terrestrial extinction kill mechanism, Science Advances, 27 May 2020:Vol. 6, no. 22, eaba0768.

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地球歷史上，一共發生過五次大規模的生物大滅絕事件，且大都與小行星撞擊、地質活動和火山噴發相關。發生在3.6億年前的泥盆紀晚期生物大滅絕（第二次）自始至終都是一個謎，因為沒有任何已知的自然災難時間與之對應。但一項新的研究成果顯示，這次物種大滅絕事件很可能是由迅速變暖的地球氣候引發的，而臭氧層耗儘是最直接的原因。科學家們警告說，如果我們今天不能控制自己的二氧化碳排放，第六次大滅絕會加速發生。

儘管3.6億年前地球剛剛經歷過冰河時期，但這遠不足以導致大規模的生物滅絕事件。在《Science Advances》的一篇新論文中，研究人員對古岩石樣本分析後，發現了微小的植物孢子，但這些孢子的「健康」狀況卻並不相同，其中部分呈畸態。經過比對後，研究人員發現這些畸形的植物孢子很有可能是由強紫外線直射引發，導致DNA突變，進而表現為畸形態。

研究人員解釋稱，由於植物是食物網的基礎組成，因此會產生級聯影響，紫外線殺死的植物直接導致食草動物的減少，進而影響肉食性動物，時間一長，整個生態系統發生崩潰，最終呈現出生物大滅絕的結果。

這一研究結果從側面說明，在3.6億年前的泥盆紀晚期，地球的臭氧層受到了很大程度的損壞，幾近耗盡。因為臭氧層能夠有效阻擋太陽紫外線輻射，保護動植物不受到致命傷害。科學家表示，地球歷史上臭氧層遭到破壞的情況確實出現過，且這可能是全球變暖發展到一定階段的自然產物。令人擔憂的是，目前地球正在以驚人的速度升溫，這再一次對臭氧層構成了極大威脅。

臭氧作為一種化學性質高度不穩定的分子，在地球大氣中的存在量非常有限，處於一種動態平衡之中。隨著3.6億年前地球溫度的升高，自然產生的碳氟化合物（例如氯甲烷）上升到大氣中，可以充當臭氧分解的催化劑。而人類的出現，再次加劇了臭氧平衡向分解的一側加速偏移。

近幾十年來，由於作為製冷劑的氯氟烴（CFC）的濫用，南極臭氧層被大大削弱，這令人感到恐懼。根據美國NASA最新的監測數據，今天上半年北極上空形成了一個規模巨大的臭氧層空洞，雖然它的出現與氣候因素有關，但卻又一次提醒我們關注臭氧層空洞的現狀。如果人類不自省並加以控制，未來將有可能成為地球歷史上最大的臭氧空洞。

英國南安普敦大學地球科學家約翰·馬歇爾（John Marshall）說：「目前的估計表明，我們將達到與3.6億年前相似的全球溫度，並且可能再次發生類似的臭氧層崩潰，使地表和淺海生物受到致命的輻射。這將使人類從當前的氣候變化危機狀態轉變為氣候緊急狀態。

責編/朱張航宇

參考文獻：UV-B radiation was the Devonian-Carboniferous boundary terrestrial extinction kill mechanism, Science Advances, 27 May 2020:Vol. 6, no. 22, eaba0768.