一個研究小組發表了一項新研究，探索晚奧陶世大滅絕的原因。地球一共經歷了五次最重要的大規模滅絕，被稱為“big five”，大滅絕事件是指在一個特定的地質時期，整個地球上存在的所有物種中至少有四分之三面臨滅絕。隨着目前全球變暖和氣候變化的趨勢，許多研究人員現在認為我們可能處於第六次大滅絕。
發現地球大滅絕事件的根本原因長期以來一直是科學家的一個熱門話題，因為了解過去導致大多數物種滅絕的環境條件可能有助於防止未來發生類似事件。
來自雪城大學地球和環境科學系、加州大學伯克利分校和加州大學河濱分校、法國勃艮第大學、新墨西哥大學、渥太華大學、中國科技大學和斯坦福大學的一個科學家團隊最近共同撰寫了一篇論文，探索晚奧陶世物種大滅絕（LOME），它是“五大滅絕（約4.45億年前）中第一個，或最古老的滅絕”。大約85%的海洋物種，其中大部分生活在大陸附近的淺海中，在那段時間裡消失了。
來自加州大學河濱分校的主要作者Alexandre Pohl（現在是法國第戎的勃艮第-弗朗什孔泰大學的博士后研究員）和他的合作者調查了滅絕之前、期間和之後的海洋環境，以確定這一事件是如何醞釀和觸發的。他們的研究結果於11月1日發表在《自然-地球科學》雜誌上。
為了描繪奧陶世時期的海洋生態系統，大規模滅絕專家、加州大學伯克利分校副教授Seth Finnegan說，當時的海洋充滿了生物多樣性。海洋里有一些最早的由動物組成的珊瑚礁，但缺乏大量的脊椎動物。
Finnegan表示：“如果你在奧陶紀的海洋中浮潛，你會看到一些熟悉的群體，如蛤蜊、蝸牛和海綿，但也有許多其他的群體，現在的多樣性已經非常減少或完全滅絕了，如三葉蟲、腕足類和板鰓類。”
Finnegan表示，與快速的大規模滅絕不同（如導致恐龍和其他物種在大約6550萬年前突然滅絕的白堊紀-古近紀滅絕事件），LOME經歷了相當長的一段時間，估計在不到50萬年到近200萬年之間。
圍繞LOME的主要爭論之一是海水中的缺氧是否導致了該時期的大滅絕。為了研究這個問題，該團隊將地球化學測試與數值模擬和計算機建模結合起來。
雪城大學地球和環境科學教授陸尊禮和他的學生對該時期的碳酸鹽岩石中的碘濃度進行了測量，對不同海洋深度的氧氣水平做出了重要發現。碳酸鹽岩石中碘元素的濃度可以作為地球歷史上海洋氧氣水平變化的一個指標。
他們的數據，結合計算機建模模擬，表明在大多數生物生活的淺海動物棲息地，沒有證據表明在滅絕事件中缺氧或缺氧加強，這意味着在晚奧陶世時期發生的氣候冷卻加上其他因素很可能是造成LOME的原因。
另一方面，有證據表明，深海的缺氧現象在同一時期擴大了，這是一個無法用海洋氧氣的經典模型解釋的謎團。
氣候建模專家Alexandre Pohl：“對冷卻作出反應的上層海洋含氧量是可以預期的，因為大氣中的氧氣優先溶解在冷水中。然而，我們驚訝地看到低層海洋缺氧的擴大，因為地球歷史上的缺氧通常與火山活動引起的全球變暖有關。”
他們將深海缺氧歸因於全球海洋的海水循環。Pohl說，需要記住的一個關鍵點是，海洋循環是氣候系統的一個非常重要的組成部分。
他是由加州大學河濱分校教授高級建模師Andy Ridgwell領導的團隊的一員，其計算機建模結果顯示，氣候冷卻很可能改變了海洋循環模式，停止了淺海富氧水向深海的流動。據陸尊禮說，認識到氣候變冷也會導致海洋某些地方的氧氣水平降低是他們研究的一個關鍵收穫。
陸尊禮說：“幾十年來，我們領域的主流思想是，全球變暖導致海洋失去氧氣，從而影響海洋的可居住性，可能會破壞整個生態系統的穩定。近年來，越來越多的證據表明，在地球歷史上的幾個事件中，氧氣水平也在冷卻氣候中下降。”
雖然晚奧陶紀滅絕的原因尚未完全達成一致，而且在一段時間內也不會達成一致，但該團隊的研究排除了氧氣變化作為這種滅絕的單一解釋，並增加了有利於溫度變化成為LOME的致命機制的新數據。
Pohl希望，隨着更好的氣候數據和更複雜的數字模型的出現，他們將能夠對可能導致晚奧陶世大滅絕的因素提供一個更有力的表述。