地球在其存在期间经历了多次大规模灭绝——例如，土尔希阶海洋缺氧事件（T-OAE）就摧毁了地球的海洋生态系统。但根据来自加州理工学院、乔治梅森大学、那不勒斯大学等机构国际研究人员的一项新研究，T-OAE在30万到50万年间造成的毁灭性影响，可能无法与人类在极短时间内所能造成的相比。
大约在1.83亿年前，发生在今天南非的灾难性火山活动将约20500吉吨二氧化碳喷入大气层，同时导致海平面上升、水温升高和海水酸化。由此产生的脱氧（称为缺氧）引发了海洋生物大规模灭绝，恢复期长达五十万年。尽管研究人员早已了解T-OAE，但他们尚未完全理解其真实范围。这对于预测未来的缺氧海洋情景可能如何影响地球尤其是一个问题。
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“尽管T-OAE被认为是未来海洋脱氧的潜在类比，但目前关于全球海洋缺氧严重程度的认识主要局限于对黑页岩的微量元素和同位素组成的学习，而这些通常会受到局部过程的影响，”该团队在6月24日发表于《美国国家科学院院刊》的一篇论文摘要中解释道。为了更好地理解T-OAE的动态，研究人员转而利用铀同位素寻求帮助。
正如加州理工学院的一则配套公告所解释的，海洋中铀同位素的含量与缺氧程度直接相关。如果能测量铀样品的同位素组成，就能估算出海水的氧含量（或缺乏程度）。虽然不可能直接采样T-OAE时期的海水，但像石灰石这样的岩石由于其铀含量，可以记录那个时期的信息。在富氧的海洋中，铀通常保持溶解状态，但在缺氧时期，它会沉淀并沉积在海底。通过检查来自T-OAE时期的海洋沉积物中的铀含量，专家可以估算出灭绝事件期间情况的真实严重程度。
研究人员从意大利南部Mercato San Severino地区收集了30段层状石灰岩，并分析了它们的铀含量和同位素变化。利用前加州理工学院博士后研究员、现任杜克大学教授Michael Kipp开发的模型，该团队随后确定了该时期的缺氧水平。
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“使用这个模型，我们发现缺氧程度是现代海洋的28到38倍，”加州理工学院地球化学教授、该研究的合著者Francois Tissot在周一的一份声明中表示。“如今，只有约0.2%的海底被缺氧沉积物覆盖，类似于黑海发现的沉积物。在1.83亿年前T-OAE时期，则有6%到8%的海底被缺氧沉积物覆盖。”
通过更好地了解触发如此剧烈海洋缺氧水平所需温室气体的量，该团队可以将其推断到人类对环境的影响。不幸的是，尽管令人不安，但现代社会正在与T-OAE的规模相媲美。根据研究人员的计算，自工业革命以来，人类的排放量已经相当于整个T-OAE期间产生的二氧化碳总量的12%——而所花费的时间还不到其0.1%。
Tissot周一表示：“如果我们不控制碳排放，继续走二氧化碳不断增加的轨迹，我们可以清楚地看到，这将对海洋生态系统产生严重的负面影响。”
这些令人不安的数字清楚地表明，迅速控制社会灾难性的污染排放，转而采取真正可持续的做法是多么重要。如果我们不这样做，那么T-OAE在我们造成的影响面前可能显得微不足道。
