香港大學(xué)古生物學(xué)家研究古新世—始新世極熱事件
0
氣候變暖會(huì)擴(kuò)大最少含氧區(qū)的家研究古件范圍，而此區(qū)域會(huì)在淺水中擴(kuò)張，始新世極導(dǎo)致在淺水棲息地以上適宜棲息的熱事區(qū)域變窄，令在那里生活的香港新世動(dòng)物有更高的滅絕風(fēng)險(xiǎn)。圖片提供及版權(quán)：Jacopo BRUNETTI
（神秘的大學(xué)地球uux.cn報(bào)道）據(jù)香港大學(xué)：大約在五千六百萬年前， 古新世—始新世極熱事件（Paleocene-Eocene Thermal Maximum，古生下稱PETM事件），物學(xué)是家研究古件南昌外圍電話（電話微信181-2989-2716）南昌外圍外圍上門外圍女真實(shí)可靠快速安排一次歷史上最著名的極熱氣候事件之一，使地球進(jìn)入了超級(jí)溫室狀態(tài)。始新世極理解它的熱事成因和影響非常重要，因?yàn)檫@是香港新世幫助預(yù)測(cè)環(huán)境生態(tài)在人為氣候暖化下會(huì)如何變化的最佳方法之一。
香港大學(xué)（港大）生物科學(xué)學(xué)院和太古海洋科學(xué)研究所的博士生田云舒進(jìn)行了一個(gè)關(guān)于PETM事件的研究項(xiàng)目，合作研究者包括港大生物科學(xué)學(xué)院及太古海洋科學(xué)研究所副教授安原盛明博士，以及史密森學(xué)會(huì)的Huai-Hsuan M HUANG、法國國家科學(xué)研究中心的 Fabien L CONDAMINE及美國地質(zhì)調(diào)查局的Marci M ROBINSON。 Tian展示了由極度高溫和海水缺氧所導(dǎo)致的淺海生態(tài)系統(tǒng)崩潰后復(fù)修的情形；在PETM事件期間的「極熱事件」，很可能是現(xiàn)今人為氣候變暖最好的自然類比。研究報(bào)告最近在著名學(xué)術(shù)期刊《地球與行星變化（Global and Planetary Change）》上發(fā)表。
應(yīng)用創(chuàng)新方法 評(píng)估地方多樣性的事態(tài)變化
PETM事件的發(fā)生，是由大量碳元素進(jìn)入大氣層揭開序幕。二氧化碳令溫度急升5 - 8℃，造成巨大的海洋化學(xué)和生物反應(yīng)。到底像PETM事件一樣的短暫極熱氣候事件是如何導(dǎo)致不同的海洋生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)滅絕、起源、和生物演替，并且最終打斷了長期進(jìn)化？這項(xiàng)研究的成果，對(duì)幫助科學(xué)家應(yīng)對(duì)全球暖化問題非常重要。可是，不是所有的海洋生物都對(duì)不正常的古海洋和古氣候狀態(tài)都會(huì)作出相同的反應(yīng)，而我們對(duì)此亦缺乏系統(tǒng)性的理解，尤其是對(duì)于淺海生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)作知之甚少。
為了解開疑團(tuán)，研究團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用了創(chuàng)新性的崩潰-重建模型（birth-death modelling）來定量分析美國東部馬里蘭州地方多樣性動(dòng)態(tài)在PETM事件，并且分別在這個(gè)事件前后發(fā)現(xiàn)了強(qiáng)烈的局部滅絕與起源峰值。原來在PETM事件開始時(shí)，淺海生態(tài)系統(tǒng)的巨大波動(dòng)可能是由極度高溫的表面水層和深水氧氣含量短缺所導(dǎo)致，而包含這兩個(gè)特點(diǎn)的深水層被稱為「最少含氧區(qū)」，這些因素加起來以向上收窄了最少含氧區(qū)之上的適宜淺海棲息地。由于缺少?zèng)鏊谋茈y地，導(dǎo)致在PETM事件發(fā)生之前占據(jù)46.2% 的生物集群中不耐熱的淺海物種在區(qū)域內(nèi)滅絕。當(dāng)事件結(jié)束時(shí)，淺海生態(tài)系統(tǒng)的強(qiáng)烈恢復(fù)能力超出預(yù)期，50%的新物種在新的生物集群中出現(xiàn)。然而，PETM事件的氣候異常導(dǎo)致的影響是不可逆轉(zhuǎn)的，而地方生物群落的組成最終被永遠(yuǎn)地改變。
研究團(tuán)隊(duì)用保存于一個(gè)海洋沉積鉆井內(nèi)的介形蟲化石作為模型生物，深入了解在中大西洋海岸平原Salisbury海灣的淺海水底多樣性的崩潰-重建模型。介形蟲作為微小的甲殼類（小于1毫米），留下豐富的化石記錄，它們被認(rèn)為是研究其他無脊椎后生動(dòng)物（metazoan invertebrates）的水底生物反應(yīng)（benthic biotic response）的代表。
樣本中所有的介形蟲化石都在顯微鏡下被挑選并分類，然后建立資料組用于統(tǒng)計(jì)分析。通過克服微體化石研究中常見的低樣本含量、幽靈譜系、保存偏差等問題，崩潰-重建模型的應(yīng)用使建立清晰定量的地方多樣性軌跡帶來可能性。
我們必須意識(shí)到與全球暖化相關(guān)的海洋和氣候變化，對(duì)生物多樣性帶來的潛在損害。 PETM事件期間的海水缺氧和急劇升溫降低了物種多樣性，亦改變了物種的組成，并且干擾了整個(gè)淺海生態(tài)系統(tǒng)。研究結(jié)果顯示，假如今天的碳排放量維持不變，在可見將來有可能出現(xiàn)相似的狀況，并對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成莫大損失。
「我們對(duì)于這個(gè)極端事件期間的氣候變化已有更好的理解，但是它對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響，尤其是淺海生態(tài)系統(tǒng)，仍然不為人知。然而，這才是問題的關(guān)鍵，因?yàn)槲覀冋龖n慮地球變暖和它帶來的后果。PETM事件不能作為未來狀況的完美類比，因?yàn)槿祟惢顒?dòng)所導(dǎo)致的二氧化碳排放，比PETM期間更為迅速。但是PETM是最好的部分類比之一，讓我們思考人為暖化會(huì)使海洋生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性造成的影響。」安原盛明博士說。
「我們現(xiàn)在正憂慮持續(xù)發(fā)展的氣候變暖會(huì)擴(kuò)大最少含氧區(qū)的范圍，這個(gè)位于幾百到一千米之間的水深區(qū)的氧氣含量最低，這是因?yàn)檠鯕庠跍囟雀叩乃懈蝗菀妆蝗芙狻Ｗ钌俸鯀^(qū)在淺水中的擴(kuò)張，導(dǎo)致在淺水棲息地以上適宜棲息的區(qū)域變窄。在那里生活的動(dòng)物有更高的滅絕風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樗鼈儽粩D到狹窄的棲息地中，并且暴露于逐漸升高的溫度之中。實(shí)際上，這一切經(jīng)已發(fā)生過，并且造成了大量的滅絕，而那時(shí)地球比現(xiàn)在更暖。所以，如果我們不減低二氧化碳的排放，未來氣候變暖將導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，例如大規(guī)模的滅絕或物種消減。」 田云舒總結(jié)說。
有關(guān)研究論文請(qǐng)參看以下連結(jié)：https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2021.103649圖片下載：https://www.scifac.hku.hk/press