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第五次生物大滅絕的元兇是二氧化碳!?——《地球毀滅記》序言

史上發生的五次生物大滅絕

地球歷史上曾發生五次全球性的生物滅絕,所有動物在突然間幾乎被除滅盡淨,這就是所謂的「五大滅絕事件」。

依據過往定義,「大滅絕」指的是地球上過半數物種,在一百萬年內完全遭到消滅。但現在發現很多例子裡,生物滅絕的速度遠較此為快。更精細的地質年代學已經把地球歷史上,幾次最嚴重的全面浩劫發生時期縮短到數千年,甚至更短期內就滅絕殆盡。要形容這樣的事情,更貼切的說法是「哈米吉多頓」[註1]

在這個陰鬱悲戚的兄弟會裡頭,最著名的成員名喚「白堊紀末大滅絕」。(非鳥類的)恐龍在六千六百萬年前滅絕,就是它幹的好事。然而,白堊紀末這場禍事只是生命歷史最晚近的一次大滅絕;在臨近曼哈頓島的懸崖上,我看到某場火山災劫留下的石質餘燼,這場災劫比恐龍之逝還要早一億三千五百萬年,當時的鱷類及全球的珊瑚礁生態系嚴重受創,世界此後完全不同。

所謂的「大滅絕」,是指一百萬年內(或在更短的期間內),地球上超過半數物種完全遭到消滅。圖/pxhere

在此之前,還曾發生三次主要大滅絕,但這些更古老的災難全被「霸王龍(Tyrannosaurus rex)末日」搶盡鋒頭,在大眾想像裡幾乎總是受到忽視。說來也不無道理,首先,恐龍是化石紀錄裡極富魅力的角色,是地球歷史的天王巨星,鑽研更早期那些更不受矚目時代的古生物學家,都把恐龍鄙為華而不實的特大號怪獸。

因為如此,在媒體分給古生物學的稀少版面上,恐龍就霸占了一大半。更何況,恐龍連滅絕的方式都獨具風格,牠們生命最後一刻,是因直徑六英里的小行星撞擊墨西哥而中止的。過去三十年,地質學家搜遍化石紀錄,試圖尋找其他四場主要大滅絕是遭毀滅性小行星撞擊的證據,卻總是鎩羽而歸。

儘管地質學家過去三十年來搜遍了化石紀錄,卻依舊沒有任何證明表示其他四場大滅絕是因毀滅性小行星撞擊所致。圖/pixabay

誰才是大滅絕真凶?二氧化碳脫穎而出

某些非此領域的天文學家,仍主張小行星週期性撞上地球,是造成過去每一次大滅絕的原因,但這些假設實際上完全得不到化石紀錄的支持。事實上,全球浩劫最可靠也最常見的推手,是氣候與海洋的劇烈變化,驅動力就是地質力量自身。

過去三億年來,三場最慘烈的大滅絕都與大陸等級的大規模熔岩流有關,這是超乎人類想像的熔岩噴發,連地球系統[註2]的宏偉機制都會因此故障。地球生命具備適應能力,但能力總有限度;火山有本事把整片大陸徹底翻轉,也有本事製造出毀天滅地等級的氣候與海洋亂象。這些罕有的天翻地覆大噴發發生時,是地球最最淒慘的時期,火山噴出的二氧化碳灌飽大氣,地球化成地獄般的腐爛墳墓,海水也因高溫酸化而缺乏氧氣。

大規模熔岩流造成過去三億年中三場最慘烈的大滅絕。圖/pxhere

然而,無論火山或小行星,似乎都不必為較早的大滅絕負責任;板塊事件[註3]、甚至生物自身,或許才是過度消耗二氧化碳、毒害海洋的元凶。大陸規模的火山活動可能讓二氧化碳指數狂飆,但在更早,也可說更為神祕的滅絕事件裡,二氧化碳濃度反而大幅減少,地球被囚禁在冰牢中。最常把這顆行星發展進度打亂的,不是其他天體的轟然撞擊,而是地球系統窩裡反;由此看來,地球的不幸大多都是禍起蕭牆。

地球的不幸大多都是禍起蕭牆。圖/pixabay

幸運的是,打從複雜生命體出現以來,上述這些超級災變鮮少發生,地球在超過五億歲月裡僅遭殃五次(大約發生於四億四千五百萬年前、三億七千四百萬年前、兩億五千兩百萬年前、兩億一百萬年前,以及六千六百萬年前)。但在我們這個世界裡,這些往事卻蕩起令人驚恐的回音──畢竟這個世界正經歷數千萬年來未有的、甚至是數億年來未有的劇變。「二氧化碳濃度高的時期,特別是二氧化碳濃度急遽升高的時期,恰巧與大滅絕重合,(此事)很明顯,」華盛頓大學古生物學家暨二疊紀末大滅絕專家瓦爾德(Peter Wald)如是說:「就是造成生物滅絕的原因。」

如果人類繼續瘋狂排碳?然後你就熱死了

人類文明很積極在證明,要把埋藏岩石裡的巨量碳元素快速釋放到大氣,超級火山可不是唯一途徑。碳與遠古生命共同埋存了數億年,現代人把這些碳挖出來,送進活塞或發電廠,一把火燒盡。這就是現代文明大規模進行物質代謝的方式。

如果我們堅持完成這任務,把能燒的都燒光,猶如人造超級火山般讓大氣充滿碳,那麼世界將會變得很熱,真的很熱,就像過往曾發生的那樣。現在最酷熱的熱浪體驗,就將成為普遍狀況,而世界許多地方仍然會有更高的熱浪,把氣溫推往未知之境,呈現超越人類生理強韌極限的新威脅。

人類活動正讓大氣充滿碳。圖/pixabay

倘若事情果真至此,我們這顆行星會回歸遠古的某種模樣,雖然這在化石紀錄裡曾數度現形,但我們卻對之全然陌生。氣溫高的時代未必是逆境,在恐龍滿天下的白堊紀,大氣裡二氧化碳濃度高得驚人,地球因此遠比現代溫暖。只是,一旦氣候或海洋化學的改變是突然出現的,就會對生命造成莫大傷害。最糟的情況下,地面上放眼所及,盡毀於這些突發的氣候變化造成的結果:

熱到足以致命的各大洲內陸、酸化缺氧的海洋,以及橫掃全球的大規模死亡。

面對碳循環劇變,把握時間、鑑往而知今

這就是地質學近年來所揭示的事實,也是現代社會最關注的未來隱憂。地球歷史上最慘烈的五章,都與碳循環劇變有關;漫長光陰裡,這個基本元素在生物體內與地層中(以及這兩個儲藏庫之間)不斷遊走,但若把碳突然大量注入大氣與海洋,會讓維繫生命的化學過程整個當機。

正因如此,久遠之前的大滅絕如今成為學術界備受矚目的研究課題。寫作本書期間,我與許多科學家接觸,這些人大部分都不把地球歷史的「瀕死經驗」當成純粹學術問題,而是想藉由鑑往而知今,瞭解地球這顆行星面對我們正加諸的這些衝擊,會如何反應。

圖/pixabay

學術界正在進行的這些對話,卻顯然與大眾文化的認知大相逕庭。關於二氧化碳是否為推動氣候變化的要角,當前的討論好像認為兩者關聯僅限於理論或電腦模型;然而,我們現在進行的實驗曾快速把大量二氧化碳排入大氣,這種狀況事實上已在地質歷史中多次重演,從未有善終。

除了各家氣候模型一致的可怕預測之外,還有地質史上由二氧化碳造成的氣候變化的例證,我們要深以為借鏡。這些事件能為現代人面臨的危機提供指引甚至診斷,就像胸痛病人告知醫生,自己有心臟病史一樣。但是,把這個類比拉得太遠也會有風險。地球自誕生以來曾呈現多種不同樣貌,雖然在某些顯見而令人擔心的面向上,現今地球及其未來展望,與地球史上一些最駭人的篇章呼應;但在更多方面,我們所面臨的生物危機是空前絕後的。

幸好我們仍有時間,縱然人類這物種已證明自己的毀滅性,我們的所作所為還是遠不及過往全球災變的恣意破壞與屠殺。那些是地球歷史的死蔭幽谷,而人類的墓誌銘還不必添上「造成第六次大滅絕」這條血淋淋的控訴;在噩耗多於佳音的世界裡,這已經算是好消息了。

 

譯注

  1. 哈米吉多頓(Armageddon)出自聖經〈啟示錄〉16:16,是世界末日時上帝與惡魔決戰的戰場,後來引申為「世界末日」之意。
  2. 地球系統(earth system)指地球上互相影響的物理、化學與生化過程。
  3. 板塊事件(tectonic events)指地殼構造出現變化。

 

 

本文摘自《地球毀滅記:五次生物大滅絕,誰是真凶?》,天下文化,2018 年 9 月出版。

 

 

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