为什么地中海曾变成“死亡之海”?只有 11% 的特有物种在危机中幸存下来,从史前地中海大灭绝中汲取教训
地球历史上的岩石圈运动屡屡导致区域海洋与世界海洋隔离,并导致大量盐堆积。欧洲、澳大利亚、西伯利亚、中东等地的地质学家发现了数千立方公里的巨型盐堆。这些盐堆是宝贵的自然资源,自古至今,世界各地的矿山都在开采这些盐矿。
由于盐湖本身形成的通道结构变化不仅导致盐度和温度急剧波动,还改变了海洋生物的迁徙路径、幼体和浮游生物的流动,并扰乱了生态系统的核心过程。由于这些变化,当时地中海的大部分生物,如热带造礁珊瑚,都灭绝了。
一项新的研究,维也纳大学的 Konstantina Agiadi 领导的国际团队对地中海沿岸国家陆地上发现的 1200 万年至 360 万年前的化石以及深海沉积物岩心进行了数十年的艰苦研究,发现危机后地中海近 67% 的海洋物种与危机前有所不同。在 779 种特有物种(危机前仅生活在地中海)中,只有 86 种在与大西洋分离后的生活条件发生巨大变化后幸存下来。研究结论:只有 11% 的特有物种在危机中幸存下来,生物多样性至少在 170 万年后才恢复。
这篇文章研究了晚中新世地中海盐度危机对海洋生物多样性的影响,是一篇具有重要科学价值的研究。
参考文献:Konstantina Agiadi, Niklas Hohmann, Elsa Gliozzi, Danae Thivaiou, Francesca R. Bosellini, Marco Taviani, Giovanni Bianucci, Alberto Collareta, Laurent Londeix, Costanza Faranda, Francesca Bulian, Efterpi Koskeridou, Francesca Lozar, Alan Maria Mancini, Stefano Dominici, Pierre Moissette, Ildefonso Bajo Campos, Enrico Borghi, George Iliopoulos, Assimina Antonarakou, George Kontakiotis, Evangelia Besiou, Stergios D. Zarkogiannis, Mathias Harzhauser, Francisco Javier Sierro, Marta Coll, Iuliana Vasiliev, Angelo Camerlenghi, Daniel García-Castellanos. The marine biodiversity impact of the Late Miocene Mediterranean salinity crisis. Science, 2024; 385 (6712): 986 DOI: 10.1126/science.adp3703
一、为什么地中海曾经历过一次大危机,海水几乎干涸?
晚中新世地中海盐度危机 (MSC) 是一次地质事件,发生在大约 595万年前,当时地中海几乎完全蒸发。这一戏剧性事件是由地质和气候因素的复杂相互作用引起的。一般来看主要由于地质构造、蒸发、盐度增加。
1.构造活动:直布罗陀海峡关闭,地中海南部海域争端的关键因素是关闭连接地中海和大西洋的直布罗陀海峡。海峡关闭切断了地中海的淡水供应,导致海水盐度逐渐上升;非洲板块运动,晚中新世非洲板块的北移对直布罗陀海峡的关闭起到了至关重要的作用。非洲板块与欧洲板块相撞,形成了一道陆地屏障,最终阻挡了大西洋的流入。
2.蒸发:晚中新世期间,全球气候变得越来越干旱,导致地中海的蒸发率更高。这进一步加剧了盐度危机,因为大气中水分的流失速度快于补充速度。地中海成为一个孤立盆地,四周被陆地包围。这种孤立阻止了淡水进入海洋,加剧了蒸发过程。
3.盐度增加:随着地中海水分蒸发,剩余海水中的盐浓度急剧上升。这种高盐环境对海洋生物越来越不利,导致大面积灭绝。高盐度导致海底形成盐沉积,进一步导致地中海干涸。
最终,直布罗陀海峡重新开放,导致直布罗陀海峡关闭的地质构造力发生逆转,使大西洋海水重新涌入地中海。这次再次洪水事件标志着 MSC 的结束以及地中海作为海洋生态系统的恢复。
晚中新世地中海盐度危机是一次独特的地质事件,对海洋生物多样性产生了深远的影响。它提醒我们地球历史上可能发生的剧烈变化,以及了解这些事件对于更好地预测和缓解未来环境挑战的重要性。
二、地中海盐度危机与我们今天面临的气候变化有什么相似之处?
晚中新世的地中海盐度危机和我们今天面临的气候变化,尽管发生的时间和具体表现形式不同,但它们之间存在着深刻的相似性,都反映了地球系统对环境变化的敏感性。
地中海盐度危机由于高盐度环境导致大量海洋生物死亡,生态系统崩溃。许多物种无法适应高盐度环境而灭绝,导致生物多样性急剧下降。虽然是由自然因素触发,但人类活动对环境的影响可能在一定程度上加速了这一过程。
现代气候变化导致海水酸化、温度升高、栖息地丧失等导致珊瑚礁白化、鱼类迁徙,海洋生态系统面临严重威胁。全球气候变化对全球所有地区都产生了深远的影响,包括海平面上升、极端天气事件增多等。人类活动,特别是化石燃料的大量燃烧,是导致全球气候变化的主要原因。未来气候变化的具体路径和影响存在很大的不确定性,但其带来的风险是显而易见的。
地球系统对环境变化非常敏感,即使是微小的变化也可能引发巨大的生态灾难。
三、如果地中海再次发生类似的危机,会对全球生态系统产生怎样的影响?
如果地中海再次发生类似的盐度危机,对全球生态系统的影响将是深远的。
直接影响:地中海周边地区的生态系统将再次面临崩溃,生物多样性将遭受严重打击。 大量海水的蒸发会影响局部和区域气候,可能导致干旱、极端天气事件等。海洋是全球碳循环的重要一环,地中海盐度危机的发生将扰乱碳循环,可能加剧全球变暖。
间接影响:地中海是全球海洋生态系统的重要组成部分,其变化会对全球海洋生态系统产生连锁反应。地中海盐度危机可能改变全球大气环流模式,进而影响全球气候。 地中海周边国家的渔业、旅游业等经济活动将受到严重打击,进而影响全球经济。
这种危机可能的影响包括但不限于:生物多样性急剧下降、渔业资源枯竭、气候模式改变等。
当然,地中海再次发生类似危机的可能性极低,因为地质构造和气候条件已经发生了巨大的变化。
地中海盐度危机是一个极端的例子,它向我们展示了地球系统对环境变化的脆弱性。我们可以从历史中吸取教训,加强对海洋生态系统的保护,提前预防和应对可能出现的环境危机。
四、我们可以从历史中学习什么?如何保护我们现在的海洋?
地中海盐度危机是一个极端的例子,它向我们展示了地球系统对环境变化的脆弱性。通过研究这次危机,我们可以从历史中学习到很多,为保护我们现在的海洋提供宝贵的经验。
从历史中学习:一旦生态系统遭到破坏,恢复需要漫长的时间,甚至可能无法完全恢复。生物多样性是生态系统稳定性的基础,失去生物多样性将导致生态系统的崩溃。人类活动对环境的影响是深远的,我们必须对自己的行为负责。
如何保护我们现在的海洋:减少温室气体排放:大力发展可再生能源,提高能源利用效率。增强碳汇:保护森林,恢复湿地等生态系统。建立海洋保护区:为海洋生物提供安全的栖息地。控制过度捕捞:合理利用渔业资源,保护海洋生物多样性。减少海洋污染:加强对海洋污染的监测和治理。加强海洋环境教育:让公众了解海洋的重要性,提高保护海洋的意识。鼓励公众参与海洋保护活动:每个人都可以为保护海洋做出贡献等。
保护海洋是一项长期而艰巨的任务,需要全球共同努力。我们应该从历史中学习,吸取教训,采取积极的行动,保护我们的海洋,为子孙后代留下一个健康美丽的海洋。
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