因为人类的活动,现在的地球二氧化碳、甲烷等一系列温室气体不断增加,导致全球气温从上世纪至今一直在加速变暖。
这一点我们每一个人都很清楚,但是温室气体的增加到底会带来怎样的危害,除了海平面上升以外,还有呢?
接下来我们就看看曾经的地球变为“桑拿房”,持续了200万年的降雨,就知道什么叫温室效应了。
地球诞生到现在有46亿年的历史,生命从大约6亿年前的寒武纪大爆发到现在已经经历了5次大灭绝事件,其中最多的原因是地球本身的环境巨变,而非外来干预,例如陨石撞击。
在这段时间内地球的气温忽冷忽热,冷起来全球就像一个大冰箱,热起来就像是进入了“桑拿房”,如此剧烈的气温变化所带来的生态效应导致了大量的生物灭绝。
2.5亿年前,二叠纪-三叠纪生物大灭绝刚刚结束,三叠纪刚刚开始,这是第三次灭绝事件,导致了当时地球上大约96%-97%的生物灭绝,尤其是海洋生物受到了重创。
不过这次灭绝事件直接加速了爬行动物和哺乳动物的崛起。这时的爬行动物并不单单指恐龙。
虽然此时恐龙已经存在,但体型并没有那么大,数量也不是很多,它们和众多的爬行动物,以及哺乳动物祖先都在地球上挣扎着,生活过得相当艰苦。
因为从二叠纪结束以后,也就是三叠纪初,地球上所有的大陆连接在了一起,形成了一个超级盘古大陆。
大陆的广阔免去了生物被海洋隔绝,它们见面更容易了,但是这样的大陆存在很严重的弊端,大洋水汽无法循环进大陆深处,导致了三叠纪初期地球大陆异常的干旱,高温肆虐,沙漠蔓延。
这时地球上的植物稀少,有的只是那些耐旱的植物,干旱的证据来自于三叠纪初期红色的砂岩,在这个地层中,和二叠纪形成了鲜明的对比,没有了植物死亡后在沼泽里堆积形成的煤泥。
不过这样的干旱并没有一直持续下去,从2.34亿年前到2.32亿年前,地球大陆的干旱在数百万年的时间里发生了巨大的变化。
突然到来的降雨期持续了200万年,雨水造成了全世界各地的洪水蔓延,不过这里洪水并不是大家想象的惊涛骇浪,而是小到中型的“普通洪水”。
这场雨就是传说中的卡尼期洪积事件,这一时期出现的大规模动物灭绝,称为“卡尼期生物灭绝”。
这次的灭绝事件像是给地球上的生物开了一个玩笑,当时统治世界的生物是外表长相像鳄鱼的食肉爬行动物——鸟鳄(Ornithosuchus)。
这种生物被认为能够用两条腿站立,在瞄准猎物时能够快速奔跑。
另一方面,一个哺乳动物的祖先,也生活在这个时代。它用四肢行走,被认为是一种非常接近现代哺乳动物的动物——二齿兽(Dicynodont)。
还有水龙兽
除此之外,从二叠纪到三叠纪早期,许多生物都生活在这个干旱的时代,当然也包括恐龙的祖先。这些生物经过艰苦的奋斗,好不容易在几千万年的时间里已经适应的当时的干燥环境。
但一场持续了200万年的暴雨彻底打破了地球生物的进化演化方向,并促使了恐龙成为了新一代的地球霸主。
那么我们如何确定在三叠纪中期下了如此长的雨水呢?
20世纪90年代初,英国研究小组在三叠纪的地层中发现了意想不到的特征。如前所述,三叠纪初期的地质是红色的,因为没有水的存在岩石的风化程度不高,更没有水流冲刷的痕迹。
但研究小组发现,在三叠纪的岩层中有一层比较特殊的夹层,里面有圆形的石头,比如河流冲刷形成的鹅卵石,湖泊中累积的沉积物,以及以碳形式存在的植物碎屑,煤泥。
这意味着三叠纪时期有一段时间气候大变,雨水很多。经过详细的调查,研究人员发现这个湿漉漉的地层需要200万年的时间才能形成。
这一地层上的变化发生在除了南北极以外的现今所有地区的地层中,因此只有一种解释,降雨发生三叠纪中期全球的范围内。
最终,这一特征现象被称为“卡尼亚洪积事件”。
据估计,当时平均年降雨量为1400毫米。这是个啥概念?其实雨并不大,因为日本的年平均降雨量有时都会高达1700毫米,所以当时的天气并不总是我们认为的倾盆大雨。
但科学家认为当时在全球范围内是阴雨绵绵,持续了200万年,虽然这样的天气不至于洪水滔天,但是给当时适应了干旱的生态环境造成了巨大的打击。
可以说,最大的问题是恐龙的大量繁殖。在卡尼亚洪积事件之前,从地层中发现的脊椎动物化石中,恐龙化石的比例约为5%。
然而,在洪积事件接近尾声的地层中,这一比例已迅速上升至90%。这意味着恐龙的数量在这200万年里增加非常庞大的数目。
为什么恐龙会突然增多?其实主要的原因还是恐龙这种生物在当时不管从体型来说、还是凶猛程度来说都占据了绝对的优势。
但由于当时全球干旱食物有限,这大大阻止了恐龙的扩散和繁殖。所以当暴雨来临,以前那些耐寒矮小蕨类植物纷纷灭绝。取而代之的是那些躯干高大、树叶面积大的植物。
食物结构的变化就导致那些以矮小柔软的蕨类植物为食的食草动物逐渐灭绝,这对恐龙来说是件天大的好事,为他们能够迅速的繁殖、并且在全球范围内扩散提供了充足的食物保障。
恐龙早已经做好了霸占地球的准备,只不过就欠这场雨。
为什么会发生如此重大的气候变化?原因是在卡尼亚洪积事件开始之前,在地球上出现了一次大型的火山喷发,史称兰格利亚火山爆发。
虽然这次火山喷发单次规模不大,但是喷发持续了500万年。流出的熔岩数量巨大有6公里厚。由于当时释放的二氧化碳,地球的温度上升了3到10摄氏度。
根据估计当时赤道附近海洋表面的温度达到了40摄氏度,而目前的温度在25到30摄氏度之间,随着全球气温升高,海洋蒸发的蒸汽量逐渐增加,降水也随之增加。
而水蒸气越多,温室效应越严重,曾经干旱的盘古大陆就开启了长达200万年的洗礼。
那么降水是如何结束的呢?
在卡尼期洪积时代,空气中二氧化碳的浓度非常高,这种情况持续了数百万年。大量的二氧化碳就进入了地球生物和地质的循环中。
植物通过吸收更多的二氧化碳而变得更大、更加茂盛。另外,碳被雨水和海洋侵蚀的岩石吸收。
当火山爆发接近尾声时,二氧化碳的排放量下降。由于植物活动和地壳的持续吸收,大气中的二氧化碳浓度开始下降。与此同时,全球降雨量逐渐减少,最终降雨结束。
有证据表明,泛古大陆在降雨结束以后又回到了一个炎热干燥的状态,地质中的岩石又变为了红色。这种情况一直持续到1.8亿年前盘古大陆的分裂。
大降雨时代大约持续了200万年,与地球46亿年的历史相比只是沧海一粟。不过这次的降雨奠定了地球上目前看到的植物和动物形态。
此外,随着降雨时代的结束,地球已经进入了全尺寸恐龙时代。可以说这场雨为地球带来了新一代霸主恐龙。
现在你应该了解二氧化碳的增加不仅仅是南北极冰盖的融化,动物失去家园,海平面上升,沿海地区被淹没。它很有可能会带来全球新的气候灾难,也很有可能会在此刷新出新一代的地球霸主。
自人类工业时代以来,因为二氧化碳浓度的增加,大量森林被砍伐,地球的平均气温已经上升了将近1摄氏度。
按照这样的速度来看,我们人类应该会很快交出“王位”,你觉得下一任地球主人会是谁?
参考:
百万年的降雨引发恐龙进化吗?
Did a million years of rain jump-start dinosaur evolution?
卡尼期洪积事件与恐龙的起源
The Carnian Pluvial Episode and the origin of dinosaurs
恐龙多样化与卡尼期洪积事件
Dinosaur diversification linked with the Carnian Pluvial Episode