哺乳动物离灭绝还有两亿年?
根据科学家们的预测,哺乳动物可能只剩下2.5亿年的存活时间。研究人员使用虚拟模拟和模型,结合地球上各大洲移动的数据以及大气化学成分的波动,对遥远未来做出了预测。他们发现,由于更明亮的太阳、大陆地理的变化和二氧化碳的增加,地球可能会变得过热,无法支持哺乳动物(包括人类)在陆地上生存。这项研究成果在《自然·地球科学》杂志上发表。尽管可能还存在边缘地区供少数哺乳动物勉强生存,但研究人员认为,大部分哺乳动物可能在未来数亿年内面临灭绝的风险。这一研究有助于我们更好地了解地球未来的气候变化,并在探索其他行星上的生命时提供参考。
自从爬行动物进化成为哺乳动物以来,已经过去了大约2.5亿年。现在,一个科学家团队预测,哺乳动物可能只剩下2.5亿年的存活时间了。
研究人员建立了一个未来世界的虚拟模拟,类似预测下个世纪人类造成的全球变暖的模型。这项新研究利用地球上各大洲移动的数据以及大气化学成分的波动,对更为遥远的未来做出了预测。
领导该团队的布里斯托尔大学古气候科学家亚历山大·法恩斯沃斯说,地球可能会热到任何哺乳动物,包括我们人类,都无法在陆地上生存。研究人员发现,因为这样三个因素,气候会变得无法生存:更明亮的太阳、大陆地理的变化和二氧化碳的增加。
“这是一个致命的三重打击,”法恩斯沃斯说。他和同事们周一在《自然·地球科学》杂志上发表了他们的研究成果。
几十年来,科学家们一直试图预测地球生命的命运。天文学家预计,我们的太阳将变得越来越亮,并在大约76亿年后吞噬地球。
但生命或许不会持续那么久。随着太阳向地球投射更多的能量,地球的大气层将会升温,导致更多的水从海洋和大陆蒸发。水蒸气是一种强效温室气体,因此会吸收更多的热量。太阳可能会在20亿年后变得足够热,把海洋蒸发干。
2020年,法恩斯沃斯将注意力转向了地球的未来,以此来分散自己对大流行病的关注。他偶然读到一份研究报告,预测在遥远的未来,陆地将在地球上如何移动。
在地球的历史进程中,大陆板块碰撞形成超级大陆,然后又分裂开来。最后一个超级大陆——盘古大陆——存在于3.3亿到1.7亿年前。该研究预测,2.5亿年后,将沿赤道形成一个新的超级大陆,也就是所谓的终极盘古大陆。
经初步研究,法恩斯沃斯建立了古代地球的模型,以重建过去的气候。但他认为,用他的模型来看看终极盘古大陆上的生活会是什么样会很有意思。结果当时的气候让他大吃一惊。
他说:“这个世界算是相当温暖舒适了。”
法恩斯沃斯请来得克萨斯大学退休地球物理学家克里斯托弗·斯科泰塞以及其他专家,对遥远的未来进行更详细的模拟,追踪海洋、超级大陆及其山脉上空的大气运动。斯科泰塞曾制作了终极盘古大陆模型。
“他们做了很多工作,给我留下了深刻的印象,”德国地质学研究中心的地球系统科学家汉娜·戴维斯说。她没有参与该项研究。
研究人员发现,在一系列可能的地质和大气条件下,终极盘古大陆将比今天的大陆热得多。造成这种剧烈变化的原因之一是太阳。每隔1.1亿年,太阳释放的能量就会增加1%。
但超级大陆会让情况变得更糟。首先,陆地比海洋升温更快。随着各大洲被挤压成一个巨大的陆块,由此形成一个巨大的内陆,那里的温度会出现飙升。
由于地形的缘故,包括远离海洋的大片平坦土地,终极盘古大陆也将对气候造成影响。在今天的地球上,雨水和二氧化碳与山脉和丘陵两侧的矿物质发生反应,然后被带到海洋,落到海底。其结果是二氧化碳被稳定地从大气中抽出。但当终极盘古大陆独霸时,传送带就会减速。
模型发现,如果终极盘古大陆与以前的超级大陆一样,那么它将遍布喷发二氧化碳的火山。由于地球深处熔岩的剧烈运动,这些火山可能会在数千年内释放出大量的二氧化碳——温室气体的爆发将使气温急剧上升。
目前,人类每年从化石燃料中释放出400多亿吨碳,导致地球不断升温。生物学家担心,如果全球变暖持续下去,将导致许多物种灭绝,而人类将无法在地球大片地区的炎热和潮湿中生存。
法恩斯沃斯和他的同事得出结论是,在终极盘古大陆,对于像我们这样的哺乳动物来说,情况可能会变得更糟。研究人员发现,几乎整个终极盘古大陆都很容易变得太热,导致所有的哺乳动物都无法生存。它们可能会在大灭绝中消失。
法恩斯沃斯认为,少数哺乳动物可能会在终极盘古大陆边缘的避难地勉强生存。他说:“北部和南部边缘的一些地区,可能还能生存。”
即便如此,他相信哺乳动物将失去它们在过去6500万年中的统治地位。取而代之的可能是耐热的冷血爬行动物。
德国埃朗根-纽伦堡大学气候科学家沃尔夫冈·基斯林表示,该模型没有考虑到一个可能对哺乳动物生存意义重大的因素:从地球内部逸出的热量逐渐减少。这种下降可能会导致火山喷发减少,大气中的二氧化碳排放减少。基斯林未参与此项研究。
“哺乳动物的存活时间可能会比模型预测的时间要长一些,”他说。也许是2亿年,大致这个范围。
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科罗拉多大学的行星气候科学家埃里克·沃尔夫说,这项研究有朝一日可能会帮助我们发现其他行星上的生命。随着科学家开始使用强大的太空望远镜观测太阳系的其他行星,他们或许能够测量行星的大陆布局,从而推断那里可能存在怎样的生命。沃尔夫没有参与该研究。
“我们正努力为即将看到的众多世界做好准备,”沃尔夫说。
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