中国科学技术大学沈延安课题组以高精度镍 (Ni) 同位素分析为主要手段对加拿大北极地区的晚二叠 - 早三叠地层进行了系统研究，提出西伯利亚大火成岩省喷发产生的含镍气溶胶是二叠纪末生命大灭绝的重要因素这一新观点。相关研究成果近日发表于学术期刊《自然 - 通讯》(Nature Communications)。

最近的精确年龄测试表明，西伯利亚大火成岩省在二叠纪末生命大灭绝事件的 30 万年之前就已经开始喷发，因此大火成岩省的喷发和生命灭绝的成因联系成为地球生物学领域未解的重要科学问题。

中国科大研究认为，西伯利亚大火成岩省的喷发形成了大量含 Ni 的气溶胶，它们经过全球大气环流的传输沉降至海洋和陆地。Sverdrup 盆地的 Ni 同位素组成清晰地记录了从火山喷发、大气传输到海洋化学组成变化这一系统过程 (下图)。Ni 是海洋生物的重要营养元素之一，因此含 Ni 气溶胶的大量沉降提高了海洋的初级生产力，同时大量消耗了海水中的氧气，其造成的环境恶果是海洋的缺氧和酸化。大量含 Ni 气溶胶的沉降也造成了陆地生物生长环境的恶化，因为过量的 Ni 不利于植物的光合和呼吸作用、限制植物的生长及其多样性，最后导致植物的死亡。该研究不仅证明了 Ni 在改变海洋和陆地环境方面的重要作用，而且为西伯利亚大火成岩省喷发和全球环境变化之间的成因联系搭建了桥梁。

沈延安介绍称，在过去 5.4 亿年以来地球上共发生了五次生命大灭绝事件，该项研究是首次应用 Ni 同位素解析生命灭绝过程中的剧烈环境变化。

关键词： 中国 科大 灭绝