▲本研究所使用的沉积物采集地，位于伊朗东阿塞拜疆省扎尔村附近。
大约在2.52亿年前，地球上超过90%的动物类群都灭绝了。这一事件被称为“二叠纪-三叠纪大灭绝”，是地球生命史上最大的灾难。生态系统用了近500万年的时间才恢复过来，而这一大灭绝事件在许多方面仍然是个谜。美国亚利桑那州立大学的一个研究小组致力于探究大灭绝事件发生的原因，以及为什么要花这么长时间才能恢复。
在这项研究中，研究小组关注的是海洋生态系统，它在二叠纪-三叠纪大灭绝期间遭到严重破坏。之前的研究表明，海洋中溶解氧的损耗（一种被称为“海洋缺氧”的效应）在大灭绝事件中起重要作用。研究小组想确定缺氧发生的时间和普遍性，以及在大灭绝事件后持续了多久。此外，研究小组尤其想了解在长期恢复过程中发生的一些独立灭绝事件，是否也是由海洋缺氧和其他环境变化引起的。
通常，科学家们通过黄铁矿及古岩泥中其他元素和矿物质的丰富度来确定海洋缺氧水平。但古岩泥提供的线索存在局限性——只能通过它推测某一地区可能发生过什么。如果想从古岩泥中推测全球尺度的地质历史事件，就需要在世界各地的数十个地点进行采样。
研究团队开创了一种新的、更有效的方法来攻克这一难题。通过研究碳酸盐中铀同位素的变化，研究小组能用采自某一岩层的样本推测全球范围的海洋缺氧情况。研究中所用的这些从伊朗采集的沉积物，形成于2.52-2.46亿年前赤道附近相对较浅的热带海洋中。
通过研究铀同位素的变化，该团队证实了那些独立的灭绝事件与由洋流和营养水平变化引起的多次海洋缺氧相吻合。
Zhang Feifei说：“这一发现对了解海洋环境变化格局及其潜在诱因提供了重要的见解，即与三叠纪早期的强烈气候变暖有关。”
由于全球变暖是三叠纪早期海洋缺氧的最根本的驱动因子，该研究结果也引起了人们对现代气候变化影响因素的关注。Stephen Romaniello说：“关于二叠纪-三叠纪灭绝的最有趣和最令人担忧的事情之一，这些事件与如今正在发生的事情何其相似。类似于二叠纪时期的情况，现代海洋正面临着快速的气候变暖和升高的营养流。”
事实上，科学家已经在现代海洋中发现了400多个死亡区。这些死亡区的形成与沿海区域营养流的增加密切相关，全球变暖很可能导致这些区域急剧扩张。
“我们的研究表明，倘若人类继续走当前的道路，氧气的消耗很可能会加剧海洋生物已经面临的挑战。”Thomas Algeo补充道。
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编译：灯丝 审稿：三水 编辑：张梦
来源：https://phys.org/news/2018-04-oxygen-scientists-clues-recovery-mass.html
