研究：有毒水華或是生態(tài)災難的早期指標 與歷史上最嚴重的滅絕事件驚人地相似

　　據(jù)外媒報道，如果人們住在淡水河道或湖泊附近，很有可能看到在岸邊張貼的關于有害藻類和細菌繁殖的警告牌。令人震驚的是，一項新研究報告指出，這些有毒的水華現(xiàn)象可能是正在進行的生態(tài)災難的早期指標，這些災難是由人類造成的，與地球歷史上最嚴重的滅絕事件驚人地相似。

　　大約2.51億年前，二疊紀-三疊紀滅絕事件導致地球上近90%的物種消失，使其成為我們星球歷史上最嚴重的物種滅絕事件之一。

　　位于斯德哥爾摩的瑞典自然歷史博物館的博士后研究員和古植物學家Chris Mays領導的一個小組表示，與那次滅絕事件的相似之處現(xiàn)在正在地球上出現(xiàn)。研究人員發(fā)現(xiàn)，大滅絕時期的有毒藻類和細菌繁殖與現(xiàn)代湖泊和河流中最近的微生物擴散相似--這一趨勢與人類活動有關，如溫室氣體排放（尤其是二氧化碳）、森林砍伐和土壤流失。

　　"我們還沒有到那一步，"Mays在一封電子郵件中說，指的是EPE的條件。"在二疊紀-三疊紀滅絕事件期間，二氧化碳可能增加了六倍，但是今天的二氧化碳水平還沒有達到前工業(yè)時代的兩倍。"

　　"但是隨著目前二氧化碳的急劇增加，我們正在很好地追趕，"他告誡說。"而且有害的微生物繁殖事件的機會，以及許多其他有害的變化方面（如強烈的颶風、洪水、野火），也會上升......一直到這個陡峭的二氧化碳坡度。"

　　研究人員在周五發(fā)表在《自然通訊》雜志上的一項研究中報告說，這些有害微生物繁殖事件與大規(guī)模滅絕事件的反復關聯(lián)是"未來環(huán)境變化的一個令人不安的信號"。事實上，有很多證據(jù)表明，我們目前正處于由人類造成的另一次大規(guī)模滅絕事件之中。

　　該團隊指出，微生物繁殖事件不僅將淡水棲息地轉化為"死區(qū)"，可以扼殺其他物種，從而增加滅絕事件的嚴重性，它們還可以將生態(tài)系統(tǒng)的恢復推遲數(shù)百萬年。

　　Mays和他的同事通過分析澳大利亞悉尼附近的化石記錄得出了這個令人不安的結論，這些化石記錄是在二疊紀末大滅絕之前、期間和之后建立的。

　　盡管大滅絕背后的確切機制仍有爭議，但其部分原因是強烈的火山噴發(fā)，引發(fā)了全球氣溫和溫室氣體排放的急劇上升。野火、干旱和其他干擾席卷了整個林地，造成了植物的崩潰和廣泛的森林砍伐。

　　作為碳匯的森林突然喪失，在二疊紀末期造成了一個明顯的"煤炭缺口"，暴露了這種碳封存的長期中斷。曾經(jīng)被這些植物生態(tài)系統(tǒng)代謝掉的營養(yǎng)物質和土壤轉而滲入附近的淡水棲息地，促進了已經(jīng)因溫度升高和大氣中的碳而繁榮的微生物的繁殖。

　　這些微生物群落是全世界淡水生態(tài)系統(tǒng)的一個組成部分，但人類驅動的氣候變化的影響--包括野火、森林砍伐、土壤流失和干旱--正在推動新的微生物繁殖。

　　Mays說："這種‘毒湯’的三個主要成分是加速的溫室氣體排放、高溫和豐富的營養(yǎng)物質。在EPE和其他極端變暖事件中，火山爆發(fā)提供了前兩者，而突然的森林砍伐造成了第三種情況。具體來說：當樹木被消滅時，土壤流入河流和湖泊，提供了微生物需要的所有養(yǎng)分。"

　　"今天，人類正在大量提供所有這三種成分，"他指出。"二氧化碳和變暖是數(shù)百年來燃燒化石燃料不可避免的副產(chǎn)品，而我們向我們的水道提供了大量的營養(yǎng)物質，主要來自農業(yè)和伐木。這種組合導致了淡水毒物的急劇增加。"

　　這種模式有可能擴大有毒污泥的范圍，并創(chuàng)造出危險的死區(qū)，這些“死區(qū)”導致了巨大的生態(tài)動蕩和緩慢的恢復。事實上， Mays的團隊將二疊紀末期的微生物繁殖與今天蓬勃發(fā)展的類似事件進行了比較，包括它們的質地、絲狀結構、強烈的熒光和濃度。

　　Mays說："二疊紀末期事件，即地球歷史上最嚴重的大滅絕事件中的藻類濃度與我們今天看到的一樣高。但是EPE水華的發(fā)生沒有人類的幫助。"

　　研究小組指出，這些淡水微生物的"最佳生長溫度范圍"是20-32°C，這與三疊紀早期（緊接二疊紀的時期）的估計夏季氣溫相吻合，而且根據(jù)該研究，這也在2100年中緯度地區(qū)的預測溫度范圍之內。

　　Mays指出："研究史前極端變暖事件（如二疊紀末期）的好處是，它們可以說是為氣候變化的后果提供了一個更干凈的信號。這是因為化石和巖石向我們展示了氣候變暖的結果，而沒有來自人類的額外混亂影響"，例如"來自農業(yè)的營養(yǎng)物質流入，通過伐木砍伐森林，偷獵/過度捕撈造成的滅絕"，以及其他。

　　他繼續(xù)說："事實證明，僅僅通過在短時間內釋放大量的溫室氣體，你就可以造成大量的物種滅絕。不管這些氣體來自哪里--火山、飛機、燃煤電廠--結果都可能是一樣的。"

　　顯然，看到地球歷史上最嚴重的大規(guī)模滅絕事件的相同生態(tài)趨勢在我們周圍的淡水系統(tǒng)中突然出現(xiàn)，這并不令人鼓舞。追蹤這些水華現(xiàn)象的持續(xù)出現(xiàn)可以幫助科學家預測未來幾年和幾十年氣候危機的環(huán)境成本，這也可能包括因微生物死區(qū)的推進而損失的生態(tài)系統(tǒng)的極度延遲恢復。

　　Mays和他的同事還計劃研究野火在大規(guī)模滅絕中的作用，以及關鍵碳匯的燃燒，如南美的濕地或西伯利亞的泥炭地。

　　Mays說：“正如我們在化石記錄中所看到的那樣，如果沒有這些碳-二氧化物的縮減區(qū)域，世界可以在幾百個千年里保持難以忍受的溫暖。雖然野火在一些生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，但我認為大多數(shù)科學家都會同意，如果我們想幫助盡量減少變暖的長期影響，防止碳匯的燃燒應該是一個全球優(yōu)先事項。”

　　"與過去遭受大規(guī)模滅絕的物種不同，"他總結說，"我們有機會通過保持我們的水道清潔和遏制我們的溫室氣體排放來防止這些有毒的水華。"