近日，中國地質大學（武漢）地質微生物與環境全國重點實驗室喻建新教授團隊在中國科學院院士殷鴻福教授帶領下，三代地大人歷經二十余年的野外植物化石采集，結合全球文獻數據，構建了植物化石資料庫，相關研究成果《早三疊世：植被崩潰引發的超級溫室時代》在《自然·通訊》發表。
大約2.5億年前，一場地球史上最致命的生物大滅絕突然爆發，海洋中90%的生物消失，四射珊瑚、三葉蟲等全軍覆沒，陸地上的森林、昆蟲、動物也罕有幸免。這場浩劫被稱為“二疊紀-三疊紀生物大滅絕”，也叫“地球生命的至暗時刻”。大滅絕之后的500萬年，地球進入一個長達5百萬年的、持續失控的“超級溫室”狀態，炙烤著幸存的生命。
為什么地球沒有在火山噴發過后“自動降溫”？答案可能藏在陸地生態系統中的植物里。
在資料庫基礎上，上述研究團隊制定了植物化石重建與數據規范化方案，開展沉積學證據分析，并對全球陸表巖石類型及化學成分進行統計，首次繪制出二疊紀–三疊紀大滅絕前后至中三疊復蘇階段的全球陸地植被與巖性演化的時空分布。
團隊創新性地將植物化石資料引入氣候–生物地球化學模型，進一步追蹤與植物生理過程相關的關鍵元素遷移模式（如光合作用效率、根系加速風化等）。研究首次實現了以數學方式定量表達植物對地球系統的響應與反饋能力，明確指出二疊紀-三疊紀大滅絕讓地球的熱帶森林幾乎全軍覆沒——尤其是曾經在中國、東南亞等地茂盛生長的巨型雨林，在極短的時間內崩塌殆盡，這場植物危機直接削弱了大氣中二氧化碳的“回收機制”。
植物本是大自然的“碳捕手”，它們吸收二氧化碳，平衡碳收支；植物根系的生長發育，加速巖石風化，也消耗二氧化碳。當植物大面積消失，這套“生態空調”也隨之關閉，火山噴發出的巨量二氧化碳氣體無法被陸地植物吸收，地球陷入一個正反饋的死亡循環，森林越少導致碳封存越差，溫度越高導致森林越難生存，溫度持續升高。
最終結果顯示，大氣中二氧化碳濃度飆升至7000ppm（現代值為420ppm），地表年平均溫度超過34℃（現代值為25—27℃），熱浪籠罩赤道，地球變成一個熾熱牢籠，難以恢復至滅絕前狀態。直到植物在漫長時間的演化中找到了適應高溫環境的訣竅，它們慢慢從高緯度“避難所”回到熱帶，生態系統才逐漸修復，氣候才開始緩慢降溫。
當前，極端氣候頻繁發生，并不是簡單的“天氣變化”，可能與地球上熱帶森林面積減少存在正相關性。以古示今，研究團隊提出，森林不是可有可無，而是氣候安全的“守門員”。
（受訪單位供圖）
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