碳總量或超“災難臨界值”

　　2100年，地球迎來第六次物種大滅絕？

　　本報記者 聶翠蓉 綜合外電

　　今日視點

　　在近5.5億年歷史中，地球已經(jīng)歷過5次物種大滅絕事件，每次都會造成整科、整目甚至整綱生物短時間內(nèi)從地球上集群性消失。而現(xiàn)在，由于人類活動導致的植物生存環(huán)境破壞、自然資源過度開發(fā)以及污染和氣候變化，物種正以比過去快千倍的速度滅絕，專家們預言稱，人類正在迎來第六次物種大滅絕。

資料圖：白堊紀物種大滅絕事件導致恐龍從地球上消失。圖為山西太原動物園，華北最大的恐龍嘉年華正式對外開放。中新社發(fā) 韋亮 攝

　　研究發(fā)現(xiàn)，每次大滅絕事件都與大氣層和海洋內(nèi)正常碳循環(huán)被徹底顛覆有關，這些每隔幾千到幾百萬年發(fā)生的碳巨變，導致全球范圍內(nèi)的海洋物種徹底出局。但第六次大滅絕事件具體何時發(fā)生，科學家們一直沒有答案，主要原因是一直未在遠古時期大規(guī)模碳異常與近百年碳變化之間找到關聯(lián)點。

　　近日，答案似乎已經(jīng)浮出水面——2100年。美國麻省理工學院地球、大氣與行星科學系教授丹尼爾·羅斯曼通過數(shù)學公式，對包括5次大規(guī)模滅絕事件在內(nèi)的5.5億年間碳循環(huán)的重大變化進行了計算分析，確定了“災難臨界值”。他將這一數(shù)值與政府間氣候變化專門委員會(IPCC)報告提供的預測值對照后發(fā)現(xiàn)，2100年海洋碳總量將接近或遠超過該臨界值，從而導致第六次大規(guī)模物種滅絕。

　　“災難臨界值”浮出水面

　　羅斯曼之前曾研究過史上最嚴重的一次大滅絕——二疊紀末期生物大滅絕，結果發(fā)現(xiàn)，當時95%以上海洋物種的滅絕與地球系統(tǒng)碳量的巨大波動強相關。從那時起，他決定對第六次生物大滅絕的可能性展開深入研究。

　　羅斯曼提出兩個臨界點，一旦跨越其中一個，大規(guī)模物種滅絕就會發(fā)生。針對歷史大滅絕事件中跨越數(shù)千到數(shù)百萬年的長時間跨度，可用碳循環(huán)變化速率為參考臨界值，如果這個速度快到地球生態(tài)系統(tǒng)無法適應，物種就會大面積滅絕。而對于現(xiàn)今較短時間跨度內(nèi)，碳循環(huán)的變化速度將不再重要，變化幅度才是決定物種滅絕事件可能性的重要參數(shù)。

　　最終，他基于物理學基本原理推導出了一個簡單數(shù)學公式，將碳變化的臨界速率和臨界幅度與時間尺度聯(lián)系起來，并假設，這個公式能預測大規(guī)模物種滅絕或其他全球性災難。

　　從歷史科研數(shù)據(jù)中找答案

　　為驗證數(shù)學公式是否能經(jīng)受住歷史事件考驗，羅斯曼查閱了數(shù)百份公開發(fā)表的地球化學研究論文，從中找出了過去5.42億年間與碳循環(huán)巨變有關的31次災難性事件。在這些論文中，針對這31次災難和5次大規(guī)模滅絕事件，地球化學研究人員用碳-12和碳-13兩種同位素的相對豐度記錄了期間的碳量變化。通過數(shù)學轉換，羅斯曼將這些相對豐度換算成海洋碳增加量，最后繪制出了海洋碳增量和時間跨度之間的關系曲線圖。

　　羅斯曼發(fā)現(xiàn)，曲線圖有一個臨界值，31個事件中大多數(shù)都在臨界值以下，說明這些事件雖然涉及到碳的顯著變化，但相對而言變化量較低，不足以破壞地球系統(tǒng)走向物種大滅絕。相比之下，5次大滅絕事件中，有4次碳變量超過臨界值；而最嚴重的二疊紀大滅絕超出臨界值最多。

　　2100年，碳循環(huán)或進入不穩(wěn)定邊界

　　羅斯曼用公式計算出，當今海洋碳增量的臨界值約是3100億噸，而且，他通過比較發(fā)現(xiàn)，這個值接近IPCC對2100年的預測值。IPCC最新發(fā)布的預測報告稱，到2100年，人類在海洋中增加的總碳量，最低3000億噸；如果不采取有力措施，最高可達5000億噸，遠超3100億噸的臨界閾值。

　　這是否意味著在世紀轉折之際的2100年，人類將迎來第六次大規(guī)模物種滅絕？羅斯曼表示：“如果不通過政策和技術等手段對二氧化碳排放嚴加控制，碳循環(huán)將進入一個不穩(wěn)定邊界，并會以一種難以預測的方式運行。而歷史告訴我們，這種行為通常與大規(guī)模滅絕相關。”

　　2100年，世界可能會進入“未知領域”。

（原標題：碳總量或超臨界值 2100年地球迎第六次物種大滅絕？）

來源：http://www.chinanews.com/sh/2017/09-25/8339299.shtml