火山喷发曾摧毁臭氧层,造成人口瓶颈
印度尼西亚的多巴超级火山曾是恐怖的臭氧层杀手。
phys.org网站当地时间6月1日报道,来自德国马克斯·普朗克研究所(MPIC)、沙特阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)、沙特国王大学和美国宇航局(NASA)的研究人员在《地球与环境通信》杂志发文称,热带地区大气臭氧水平的灾难性下降事件,很可能是导致6万~10万年前人口瓶颈的原因。印度尼西亚的多巴超级火山爆发造成的臭氧损失,或将揭开科学家们争论几十年之久的进化之谜。
MPIC研究人员Sergey Osipov说:"长久以来,科学家们都认为多巴超级火山爆发事件是造成人口瓶颈的罪魁祸首。可惜的是,他们对温度、降水等气候变量的初步调查结果并没能提供具体的证据,表明它曾对人类造成毁灭性打击。"
KAUST研究人员Georgiy Stenchikov补充:"我们认为,在热带,近地表紫外线辐射是驱动进化的因素。在远离热带的相对不稳定的地区,气候因素显得更加重要。"
大型火山喷发释放的气体与火山灰在平流层形成了气溶胶层,它能削弱阳光,使地表降温。这种"火山降温现象"具有多重连锁效应,它很可能进一步导致海洋降温,延长厄尔尼诺现象,并诱发农作物歉收与疾病流行。Osipov说:"臭氧层阻止高水平的有害紫外线辐射到达地表。为了使大气中的氧气转化为臭氧,需要光子打破氧气的化学键。当火山喷发释放出大量二氧化硫时,产生的火山羽状物不仅吸收了紫外线辐射,还阻挡了阳光。这限制了臭氧的转化,造成臭氧空洞。"
Osipov等人利用NASA戈达德太空研究所(GISS)开发的模式E气候模型,检测了多巴火山爆发后的紫外线辐射水平,并模拟了不同规模火山喷发的可能后果。结果显示,多巴火山爆发产生的二氧化硫云消耗了高达50%的臭氧量。此外,他们还发现,即使是规模相对较小的喷发事件,对臭氧层的影响也十分显著。地表较高水平的紫外线辐射所造成的危害,会大幅削减人类的存活率。
"紫外线压力的影响与核战争非常相似。"Osipov说,"例如,作物产量和海洋生产力会由于紫外线的杀菌效应而降低。如果人们不做紫外线防护就外出,只需15分钟左右就会造成眼睛损伤和晒伤。随着时间推移,皮肤癌和普遍的DNA损伤将导致人口锐减。"
编译:德克斯特 审稿:西莫 责编:陈之涵
期刊来源:《地球与环境通信》
期刊编号:1866-6280
原文链接:https://phys.org/news/2021-06-ancient-volcanic-eruption-ozone-layer.html
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