發表在《自然-地球科學》上的一項新研究表明，微小的微生物排出的有毒氣體幫助導致並延長了地球歷史上最嚴重的大滅絕事件。一般來說，科學家認為西伯利亞火山噴出的溫室氣體主要推動了大約2.5億年前二疊紀末期的大滅絕事件。這些氣體造成了極端的變暖，這反過來又導致80%的海洋物種以及許多陸地物種滅絕。
直到現在，科學家們還不能確切地解釋熱量是如何導致這些死亡的。這項由加州大學河濱分校領導的新研究表明，熱量加速了微生物的新陳代謝，創造了致命的條件。
加州大學河濱分校地球系統建模師Dominik Hülse說：“在海洋中的氧氣被用於分解有機物質后，微生物開始‘呼吸’硫酸鹽併產生硫化氫，這種氣體聞起來像臭雞蛋，對動物有毒。”
隨着海洋光合作用者–構成食物鏈基礎的微生物和植物–的腐爛，其他微生物迅速消耗了氧氣，留給大型生物體的氧氣很少。在沒有氧氣的情況下，微生物消耗了硫酸鹽，然後排出有毒的、散發著惡臭的硫化氫，這創造了一個更加極端的條件，稱為缺氧環境。這些條件由分解過程中釋放的營養物質來維持，促進了更多有機物的生產，這有助於維持這種惡臭的有毒循環。
“我們的研究表明，整個海洋並不是缺氧的。這些條件開始於水柱的較深部分，”Hülse說。”隨着溫度的升高，光照區變得更大，毒性更強，並沿着水柱向上移動，進入大多數海洋動物生活的陸架環境，使它們中毒。”
不斷擴大的光合區可以通過沉積物樣本中的化學特徵來檢測。氧氣消耗是一個今天持續存在的問題，並且在未來的氣候變化下必然會變得更糟。在洛杉磯縣16英里長的多明戈斯海峽等地可以發現缺氧水域，因2021年9月的一場倉庫大火將乙醇釋放到該海峽。乙醇殺死了海峽中的植被，這些植被腐爛並被微生物所吞噬。然後它們產生了有毒水平的硫化氫。處於惡臭河流呼吸範圍內的數千人報告了嘔吐、腹瀉、頭暈、失眠、頭痛、打噴嚏和其他癥狀。
來自古代世界的教訓對於理解挑戰我們現代海洋和水道的過程可能是重要的。Hülse說：“將古代大滅絕事件疊加到今天的地球上是一種猜測。然而，這項研究確實向我們表明，海洋對大氣中更高的二氧化碳濃度的反應可能被低估了。”