當(dāng)今地球是否處于一次前所未有的快速變暖過程當(dāng)中?對地球生態(tài)系統(tǒng)的影響是什么?人為溫室氣體排放真的會導(dǎo)致第六次生物大滅絕嗎?

1月13日，在南京舉行的“重大氣候轉(zhuǎn)折期生命演變與環(huán)境和深時全球古地理、古氣候重建”研討會上，來自古生物學(xué)、地球生物學(xué)、地層學(xué)領(lǐng)域的26位院士、500余名專家對地球和生命演化的機(jī)理與環(huán)境演變的關(guān)系進(jìn)行了一輪細(xì)致的梳理。

二氧化碳濃度變化與溫度變化不嚴(yán)格相關(guān)

聯(lián)合國政府間氣候?qū)ｉT應(yīng)對委員會2014年發(fā)布報告指出：“自從工業(yè)化前時代起，人為溫室氣體的排放就出現(xiàn)了上升，當(dāng)前已達(dá)到最高水平……這至少是過去80萬年以來前所未有的水平。而且這些影響極有可能是自20世紀(jì)中葉以來觀測到變暖的主要原因。”

然而，從更宏觀的時間尺度來審視當(dāng)前的全球變暖和溫室氣體濃度，就會有不一樣的發(fā)現(xiàn)。研究表明，新生代早期全球二氧化碳濃度在1000ppm至2000ppm之間，二氧化碳含量變化的總體趨勢是在逐漸降低。在過去的100萬年間，二氧化碳濃度是地球地質(zhì)歷史時期中最低的。

中科院院士沈樹忠說，從距今6億年開始，地球生命進(jìn)入繁盛時期。通過對6億年以來全球溫度和大氣二氧化碳含量變化對比，地球溫度呈大幅波動變化，但是二氧化碳濃度變化與溫度變化并不嚴(yán)格相關(guān)。

中科院副院長丁仲禮院士也出席當(dāng)天研討會。他一直認(rèn)為，人類活動排放二氧化碳引起的地球增暖，其威力是很小的，不足以改變氣候自然變化的規(guī)律。氣候變化是一個波動的過程，應(yīng)對或研究氣候變化需要回歸理性。

科學(xué)家通過對南極冰芯研究發(fā)現(xiàn)，冰期、間冰期溫度和二氧化碳、甲烷等溫室氣體的波動是一致的。但值得注意的是，溫度變化在前，二氧化碳、甲烷等溫室氣體變化在后。二氧化碳的變化不是驅(qū)動因素，而是正反饋因素。

“現(xiàn)在我們關(guān)注的二氧化碳其實是流體碳，僅占地球碳總量的5%，還有95%的碳是固體碳。”中科院院士朱日祥說，“我們很難想象，僅僅5%的碳就能決定(氣候變化)，而95%的碳是不起作用的。”

生物滅絕都伴有劇烈的全球性環(huán)境變化

講到溫度和二氧化碳的變化，就必然聯(lián)系到當(dāng)今地球生物多樣性的變化。

“生物是反映地球環(huán)境變化最好的指標(biāo)之一。”沈樹忠說，多項國際權(quán)威研究顯示，目前脊椎動物滅絕的速率已經(jīng)超過地球歷史上任何一次生物大滅絕(白堊紀(jì)末的撞擊事件除外)，因此，第六次生物大滅絕即將來臨的觀點開始出現(xiàn)。

研究表明，地球經(jīng)歷的生物滅絕事件幾乎都伴有劇烈的全球性環(huán)境變化。科學(xué)家迫切想要搞清楚的是，這些導(dǎo)致生物滅絕事件的劇烈環(huán)境變化的原因、過程，對當(dāng)時地球生態(tài)系統(tǒng)的影響，以及生物如何適應(yīng)和改變環(huán)境，并使之成為評估當(dāng)今地球生態(tài)系統(tǒng)所面臨現(xiàn)狀的“天然實驗室”。

大規(guī)模火山噴發(fā)和地震，是否會觸發(fā)蘊(yùn)藏在各大陸和大陸架沉積物中的大量甲烷等溫室氣體在短時間內(nèi)快速釋放，這些溫室氣體大量進(jìn)入大氣，可造成地表環(huán)境劇烈變化，從而造成生物大滅絕呢?

在研討中，朱日祥描述了一個可能沒有被認(rèn)識的生物大滅絕與地球板塊運動的關(guān)系：距今1.2億—1.6億年左右，著名的燕遼、熱河生物群在山清水秀的華北地區(qū)出現(xiàn)，共有20多個重要生物門類在此繁衍生息。然而，1.25億年前的大洋板塊的運動，引發(fā)火山活動、地溫增高和山間盆地，對燕遼、熱河生物群造成毀滅性打擊。

“地球深部與地表系統(tǒng)是協(xié)調(diào)一致的整體，現(xiàn)有進(jìn)化理論，只是把環(huán)境當(dāng)做背景因素，實際上環(huán)境本身是生物演化的一部分，即生命演化不是簡單地適應(yīng)現(xiàn)存環(huán)境，而是與環(huán)境協(xié)同演化。”朱日祥說。

人類面臨的氣候變暖不可掉以輕心

雖然從宏觀尺度看，氣候變化是一個正常的波動過程，但對于人類當(dāng)前所面臨的氣候變暖仍不可掉以輕心。

“一個重要的發(fā)現(xiàn)是，氣候變暖導(dǎo)致青藏高原溫度劇烈上升，平均變暖幅度是周邊低地和平原地區(qū)的兩倍。”中科院陳發(fā)虎院士說。

他介紹，青藏高原大致可分為受西風(fēng)帶影響、受亞洲季風(fēng)影響以及兼受兩者影響的三大區(qū)域。當(dāng)溫度升高，降雨模式發(fā)生改變。過去一段時間，西風(fēng)變得越來越強(qiáng)，帶來更多冬季降水;而季風(fēng)變得越來越弱，并伴隨降水減少。其后果是，在印度季風(fēng)主導(dǎo)區(qū)域，冰川后退非常嚴(yán)重，湖泊在縮小;而在西風(fēng)主導(dǎo)區(qū)域，大多數(shù)冰川都維持原狀甚至還有前進(jìn)，湖泊面積在擴(kuò)大。

青藏高原被譽(yù)為“世界第三極”，其環(huán)境發(fā)生微小的變化，就會對整個地球，特別是歐亞大陸的環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)等產(chǎn)生非常大的影響。

氣候變化與生物多樣性，過去只是極少數(shù)科學(xué)家關(guān)注的話題，現(xiàn)在已經(jīng)成為世界熱點科學(xué)問題。以全球變暖為突出標(biāo)志的氣候變化對當(dāng)今世界政治、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和外交事務(wù)等也產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

與會科學(xué)家認(rèn)為，人類需要以開闊的視野和科學(xué)理性的態(tài)度面對這一重大氣候轉(zhuǎn)折期。科學(xué)界要深入研究地質(zhì)歷史時期重大氣候事件發(fā)生的時間、過程及其環(huán)境演變標(biāo)志;要在建立全球大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，重建具有全球性意義的總體生物多樣性在重大環(huán)境事件發(fā)生時的演變模式和規(guī)律;要厘清地球內(nèi)部活動與地表環(huán)境變化的時空關(guān)系，進(jìn)而如何影響生命演化。