當今地球是否處于一次前所未有的快速變暖過程當中?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、地球生物學、地層學領域的26位院士、500余名專家對地球和生命演化的機理與環(huán)境演變的關(guān)系進行了一輪細致的梳理。

二氧化碳濃度變化與溫度變化不嚴格相關(guān)

聯(lián)合國政府間氣候?qū)ｉT應對委員會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，當前已達到最高水平……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格相關(guān)。

中科院副院長丁仲禮院士也出席當天研討會。他一直認為，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，應對或研究氣候變化需要回歸理性。

科學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。科學家迫切想要搞清楚的是，這些導致生物滅絕事件的劇烈環(huán)境變化的原因、過程，對當時地球生態(tài)系統(tǒng)的影響，以及生物如何適應和改變環(huán)境，并使之成為評估當今地球生態(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)有進化理論，只是把環(huán)境當做背景因素，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帶影響、受亞洲季風影響以及兼受兩者影響的三大區(qū)域。當溫度升高，降雨模式發(fā)生改變。過去一段時間，西風變得越來越強，帶來更多冬季降水;而季風變得越來越弱，并伴隨降水減少。其后果是，在印度季風主導區(qū)域，冰川后退非常嚴重，湖泊在縮小;而在西風主導區(qū)域，大多數(shù)冰川都維持原狀甚至還有前進，湖泊面積在擴大。

青藏高原被譽為“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)科學家關(guān)注的話題，現(xiàn)在已經(jīng)成為世界熱點科學問題。以全球變暖為突出標志的氣候變化對當今世界政治、經(jīng)濟發(fā)展和外交事務等也產(chǎn)生深遠的影響。

與會科學家認為，人類需要以開闊的視野和科學理性的態(tài)度面對這一重大氣候轉(zhuǎn)折期。科學界要深入研究地質(zhì)歷史時期重大氣候事件發(fā)生的時間、過程及其環(huán)境演變標志;要在建立全球大數(shù)據(jù)的基礎上，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，進而如何影響生命演化。