據(jù)中科院微信號“中科院之聲”5月26日消息，二疊紀末高溫野火事件導致熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)崩潰。

2.52億年前的二疊紀末生物大滅絕嚴重破壞了海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng)，導致約81%的海洋生物和89%的陸地生物在短時間內滅絕。近期，中國科學院南京地質古生物研究所晚古生代研究團隊研究員張華、碩士研究生角升林和博士蔡垚峰，聯(lián)合南京大學和云南大學，通過高精度的生物標志化合物多環(huán)芳烴有機地球化學分析，證實了二疊紀末存在大規(guī)模高溫野火燃燒事件，為探索該時期陸地生態(tài)系統(tǒng)的崩潰過程提供了重要證據(jù)。

特提斯周緣強烈的酸性火山活動和西伯利亞大火成巖省通過釋放大量溫室氣體和有毒氣體，導致全球變暖，而干旱和高溫的氣候條件使得野火事件顯著增加。野火事件產(chǎn)生的多環(huán)芳烴（PAHs）有很強的化學惰性和生物惰性，能夠在地層中長期穩(wěn)定保存，成為恢復古代野火歷史常用的一類指標。然而，全球二疊紀-三疊紀轉折期關于多環(huán)芳烴的研究多基于海相記錄，而對陸相材料的研究程度相對不足。因此，利用陸相記錄探索該時期野火事件，對剖析二疊紀–三疊紀轉折期陸地生態(tài)系統(tǒng)的崩潰和植被的演替過程具有重要意義。

科研團隊利用中國華南海陸過渡相的冷清溝剖面鉆探巖心開展了高精度的生物標志化合物多環(huán)芳烴有機地球化學分析。研究發(fā)現(xiàn)，在二疊紀–三疊紀轉折時期，多環(huán)芳烴含量均顯示較為一致的顯著富集，并與有機碳同位素負異常呈耦合關系，表明在該時期高溫且干旱的古氣候條件下存在大規(guī)模高溫野火燃燒事件。在這些多環(huán)芳烴化合物中，低分子質量的二苯并呋喃（DBF）等化合物主要來源于陸地植物多糖和木質素的生物降解，這些化合物在二疊紀–三疊紀轉折期的異常富集以及與燃燒源多環(huán)芳烴之間的協(xié)同變化，表明多環(huán)芳烴主要來源于陸地植物的高溫野火燃燒，且該時期的熱帶雨林植被系統(tǒng)為大規(guī)模野火燃燒提供了充足的燃料。

此外，早三疊世極低的多環(huán)芳烴含量和明顯變化的多環(huán)芳烴參數(shù)指標表明，在經(jīng)歷陸地二疊紀末生物大滅絕事件后，陸地生態(tài)系統(tǒng)受到影響，分布于古特提斯洋東岸地區(qū)高度多樣化的熱帶雨林消失，取而代之的是草本石松類植物所代表的“草地”植被系統(tǒng)，在一定程度上印證了大羽羊齒植物群在二疊紀末期發(fā)生了“快速”的絕滅。

相關研究成果發(fā)表在《地球與行星科學通訊》（Earth and Planetary Science Letters）上。研究工作得到國家自然科學基金重大項目和中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項的支持。

圖1.貴州冷清溝HK-1鉆孔巖芯樣品、標準化合物、空白樣品的芳烴組分 中國科學院南京地質古生物研究所

圖2.貴州冷清溝HK-1鉆孔巖芯二疊系-三疊系之交巖石地層、有機碳同位素和多環(huán)芳烴含量

圖3.晚二疊世–早三疊世陸地生態(tài)系統(tǒng)重建