大滅絕之後生態系統需要多長時間才能恢復？答案：一千萬年

2023-04-01 17:44:21 9

作者沈春雷

二疊紀末(2.52億年前)顯生宙滅絕事件引發了海洋和陸地生態系統的嚴重危機，約75%的陸地物種消失了。

那麼，大規模滅絕後，生態系統需要多長時間才能恢復？

最近，中國科學院南京地質古生物研究所(以下簡稱南固研究所)的科研小組發現，二疊紀滅絕結束後，湖泊和森林生態系統可能需要長達1000萬年的時間才能顯著恢復。相關結果於3月31日發表在《地質學》在線版上。

「如果在地層中沒有發現這麼多種類的化石，就不會形成完整的生物鏈，也不會得出這篇文章的結論。」該論文的作者、南固研究所現代陸地生態系統起源和早期演化研究小組的研究員王波告訴《中國科學》，「我們花了10年時間在陝西銅川勘探野外地層，最終揭開了生物恢復的神秘面紗。」

生物恢復需要很長時間。

在人類出現之前，地球歷史上已經發生過許多極端天氣事件(如極端寒冷或極端炎熱的天氣事件)。最著名的是五次大規模滅絕，例如，著名的恐龍滅絕發生在6600萬年前的白堊紀大規模滅絕。

"我們的研究集中在二疊紀末期顯生宙最大規模的滅絕事件上."王波解釋道，「這場大規模滅絕事件導致了數萬年內約80%的海洋生物和約75%的陸地生物迅速滅絕，然後形成了延續至今的現代生物群。」

當時，學者們普遍認為滅絕事件是由西伯利亞大火成巖省的爆發引起的連鎖反應引起的:大量的二氧化碳被注入到空氣體中，導致全球變暖和酸雨，導致陸地上的植物死亡和大規模的土地侵蝕。

二疊紀大滅絕後，地球環境仍然不穩定，碳循環波動明顯，氣候繼續炎熱乾燥。

每組的恢復模式也不同。

該論文的第一作者、南固研究所現代陸地生態系統起源和早期進化研究小組的博士生趙向東說:「其中，有孔蟲、菊石和牙形石恢復最快。需要100萬到200萬年才能恢復到滅絕前的水平，而海洋造礁生物和陸地森林大約需要1000萬年才能恢復。」

以往的研究發現，海洋生態系統直到安妮期中後期，即二疊紀滅絕後800萬-1000萬年才明顯恢復，並在三疊紀後期繼續恢復。

比記錄早500萬年

迄今為止，已知最古老的中生代複雜湖泊生態系統可追溯到中國和中亞中三疊世晚期至晚三疊世早期的記錄。

王波告訴《中國科學報》:「由於缺乏早三疊世和中三疊世的深湖沉積地層和化石記錄，我們對湖泊生態系統的恢復模式和時間了解較少。」

為此，南固研究所現代陸地生態系統起源與早期演化研究小組與長慶油田工程師謝等人合作，對鄂爾多斯盆地中三疊統湖相沉積地層進行了系統研究。

你為什麼選擇探索中國的鄂爾多斯盆地？王波解釋說，鄂爾多斯盆地三疊系構造簡單、層序清晰、礦產化石資源豐富，是研究陸相三疊系層序地層和恢復古環境的重點地區。

「經過十年的野外工作和我們團隊的取樣分析，首次提出湖泊生態系統在中三疊世中期(大規模滅絕後的1000萬年)表現出明顯的恢復。」王波說:「我們已經從八王莊、馬莊和姬府村剖面的四個火山源(凝灰巖、火山灰和凝灰質砂巖)收集了樣品，用於同位素定年。同位素測年證實，這是二疊紀滅絕以來最早的厚層湖相油頁巖礦床，比以前的記錄早500萬年