森林是不是越多越好?3.06亿年前的地球,早就交了一次昂贵的学费 麻烦看官老爷们右上角点击一下“关注”,既方便您进行讨论和分享,又能给您带来不一样的参与感,感谢您的支持! 三亿多年前,石炭纪的中后期,那时候的地球,气候湿热,空气中二氧化碳浓度非常高,这一点,对于植物来说,简直就是天然的“生长加速器”,各种高大的原始植物——像石松、蕨类、木贼等等——在全球范围内快速扩张,它们不仅长得快,还几乎无处不在,从赤道到极地,从山地到低洼地带,绿色铺天盖地,森林的密度远超今天,地表几乎没有裸露的空地,看上去,一切都欣欣向荣,一副“地球绿化完成”的模样。 但问题也在悄悄发酵,这些植物在进行光合作用时吸收大量二氧化碳,同时释放出氧气,随着森林面积越来越大,大气中的氧气含量也不断上升,到了石炭纪后期,氧气浓度已经超过了35%,几乎是今天的两倍,这个数字听起来好像是好事,毕竟氧气是生命的支撑,但实际上,氧气浓度太高,会让地球变得极其容易燃烧,只要有闪电击中干燥的树林,一点火星就能引发席卷百里的大火,湿润的苔藓、潮湿的枯枝都变得易燃无比,氧气越多,火势越大,森林反而成了天然的火药库。 与此同时,另一个隐患也在积聚,当时的地球还没有进化出能够高效分解木质素的微生物,也就是说,这些植物死了之后,并不会像今天那样迅速被分解,而是长时间堆积在沼泽和河谷中,这些“死去的森林”没有腐烂成土,而是一层层压在一起,最终形成了厚厚的煤层,这些煤层就是今天我们开采的煤炭资源的来源,看上去,似乎是给后人留下的财富,但在当时,这种现象却打乱了地球的碳循环。 碳元素本应在植物和大气之间循环往复,植物吸收二氧化碳,死后被分解,再将碳释放回大气,这是一个“闭环”,可石炭纪的这个闭环断了,死去的植物变成了煤炭,碳被永远封存进地下,无法返回空气中,结果就是,大气中的二氧化碳含量大幅下降,温室效应减弱,地球开始降温,南极地区首先出现大面积冰盖,随后寒冷气候向全球蔓延,曾经的热带雨林开始干涸,原本湿润的沼泽变成季节性干旱区。 气候变化让大片森林无法维持原有的水分供给,植物逐渐枯萎,森林结构开始破碎,原本连成一片的雨林被切割成一块块小面积的林地,生态系统的稳定性遭到严重打击,那些依赖大片森林生存的动物首当其冲,石炭纪是巨型昆虫的时代——翼展超过一米的蜻蜓、体长三米的马陆、甲壳厚重的海蝎子……这些庞然大物正是依赖高氧环境和丰富植被才能生存,一旦森林崩塌,食物链断裂,高氧环境不再,它们也随之走向灭绝。 更糟糕的是,大面积的森林死亡并没有终结危机,地球的地幔活动在这一时期加剧,岩浆上涌,将埋在浅层的煤炭点燃,由于氧气浓度极高,一旦煤层着火,火势难以控制,这些地下火焰不断蔓延,甚至可以燃烧几十年,像是地球内部燃起了一场不灭的炼狱,据地质记录显示,一些地区的炭化沉积物厚达数十厘米,足以证明这些火灾的规模和持续时间。 火灾带来的后果不只是烧毁植物那么简单,大量二氧化碳和有毒气体被释放到大气中,短时间内全球气温快速上升,海洋酸化,生态再次遭遇打击,与此同时,天空被浓烟和灰尘遮蔽,阳光无法穿透,形成所谓的“全球昏暗期”,整个地球陷入极端气候的双重夹击——前期是寒冷干燥,后期则是高温与毒雾共舞,生物灭绝的浪潮一波接一波,最终造成了石炭纪末期的大规模物种灭绝事件。 据估计,这场生态崩溃导致地球上将近一半的物种消失,那些曾在绿色海洋中称霸的巨型昆虫和原始植物不再出现,生态系统被彻底改写,一些新兴的脊椎动物则在混乱中悄悄崛起,这些动物不像巨虫那样依赖高氧环境,它们逐渐适应了干冷低氧的新常态,也正是这一变化,为后来的爬行动物乃至哺乳动物的发展奠定了基础。 从这段历史中,我们可以看到:森林再多,也不是绝对的好事,当一个系统中的某个要素发展过度,失去平衡,整个生态网络就会面临崩溃的风险,石炭纪的灾难并不是因为某个“坏人”破坏了环境,而是因为自然系统自身的某种机制失控,森林的无序扩张,碳的异常封存,氧气的极度积累,这一切都没有恶意,却联手造就了一场生态浩劫。 信息来源:《石炭纪森林崩塌事件研究综述》,《地质学报》,2020年第7期
全球首例被冻了几十年的人解冻时,打开液氮罐的瞬间,在场的人都吓了一跳——那场
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