2月22日,，國際著名學術期刊《自然—通訊》Nature Communications 在線發(fā)表了中國科學技術大學地球和空間科學學院,、中國科學院殼幔物質與環(huán)境重點實驗室“千人計劃”教授沈延安博士的研究論文。該文對地球歷史上最大一次生命滅絕事件的原因提出了新的地球化學證據,。
古生物化石記錄表明,，在過去5.4億年的地質歷史中，地球上總共發(fā)生了5次生物大滅絕事件,。其中距今2.5億年之前二疊紀末的生命滅絕事件代表了生命發(fā)展史中最慘烈的事件,，造成了超過90%的海洋生物物種的消失。長期以來,，世界各國地球科學家對造成二疊紀末生命大滅絕事件的現(xiàn)象和原因進行了深入的研究與探討,，建立了許多理論與模式。沈延安教授的最新研究報道了新的地球化學證據,，提出了新的生命滅絕模式,，從而推動了對二疊紀末生命滅絕原因的認識。
沈延安教授對浙江煤山剖面進行了詳細的地球化學研究,。該剖面是全球二疊系-三疊系界限的“金釘子”剖面,。沈延安教授及其同事首次精確測定了煤山剖面的多種硫同位素組成，發(fā)現(xiàn)隨著滅絕事件的逐漸展開,，硫同位素組成出現(xiàn)了間歇性異常,。根據硫同位素分餾原理和二疊紀海洋化學組成，他們認為硫同位素異常是由于厭氧海水的間歇性上涌造成的,。在時間上,，海水的間歇性上涌與許多生物物種在大滅絕事件之前的大量減少是一致的。因此,，他們提出厭氧海水的間歇性上涌造成了生物物種的大量減少,。
這一研究成果表明，地球表層環(huán)境的不斷惡化可能造成了二疊紀末生命大滅絕,。這一結論對研究現(xiàn)代全球變化具有重要啟示意義,。
該研究得到國家自然科學基金委杰出青年科學基金的資助。
Nature Communications doi:10.1038/ncomms1217
Multiple S-isotopic evidence for episodic shoaling of anoxic water during Late Permian mass extinction
Yanan Shen,1 James Farquhar,2 Hua Zhang,3 Andrew Masterson,2 Tonggang Zhang1 & Boswell A. Wing4
Global fossil data show that profound biodiversity loss preceded the final catastrophe that killed nearly 90% marine species on a global scale at the end of the Permian. Many hypotheses have been proposed to explain this extinction and yet still remain greatly debated. Here, we report analyses of all four sulphur isotopes (32S, 33S, 34S and 36S) for pyrites in sedimentary rocks from the Meishan section in South China. We observe a sulphur isotope signal (negative δ34S with negative Δ33S) that may have resulted from limitation of sulphate supply, which may be linked to a near shutdown of bioturbation during shoaling of anoxic water. These results indicate that episodic shoaling of anoxic water may have contributed to the profound biodiversity crisis before the final catastrophe. Our data suggest a prolonged deterioration of oceanic environments during the Late Permian mass extinction.
