在近5.5億(yi) 年曆史中，地球已經曆過5次物種大滅絕事件，每次都會(hui) 造成整科、整目甚至整綱生物短時間內(nei) 從(cong) 地球上集群性消失。而現在，由於(yu) 人類活動導致的植物生存環境破壞、自然資源過度開發以及汙染和氣候變化，物種正以比過去快千倍的速度滅絕，專(zhuan) 家們(men) 預言稱，人類正在迎來第六次物種大滅絕。

 研究發現，每次大滅絕事件都與(yu) 大氣層和海洋內(nei) 正常碳循環被徹底顛覆有關(guan) ，這些每隔幾千到幾百萬(wan) 年發生的碳巨變，導致全球範圍內(nei) 的海洋物種徹底出局。但第六次大滅絕事件具體(ti) 何時發生，科學家們(men) 一直沒有答案，主要原因是一直未在遠古時期大規模碳異常與(yu) 近百年碳變化之間找到關(guan) 聯點。

 近日，答案似乎已經浮出水麵——2100年。美國麻省理工學院地球、大氣與(yu) 行星科學係教授丹尼爾·羅斯曼通過數學公式，對包括5次大規模滅絕事件在內(nei) 的5.5億(yi) 年間碳循環的重大變化進行了計算分析，確定了“災難臨(lin) 界值”。他將這一數值與(yu) 政府間氣候變化專(zhuan) 門委員會(hui) （IPCC）報告提供的預測值對照後發現，2100年海洋碳總量將接近或遠超過該臨(lin) 界值，從(cong) 而導致第六次大規模物種滅絕。

“災難臨界值”浮出水麵

 羅斯曼之前曾研究過史上最嚴(yan) 重的一次大滅絕——二疊紀末期生物大滅絕，結果發現，當時95%以上海洋物種的滅絕與(yu) 地球係統碳量的巨大波動強相關(guan) 。從(cong) 那時起，他決(jue) 定對第六次生物大滅絕的可能性展開深入研究。

 羅斯曼提出兩(liang) 個(ge) 臨(lin) 界點，一旦跨越其中一個(ge) ，大規模物種滅絕就會(hui) 發生。針對曆史大滅絕事件中跨越數千到數百萬(wan) 年的長時間跨度，可用碳循環變化速率為(wei) 參考臨(lin) 界值，如果這個(ge) 速度快到地球生態係統無法適應，物種就會(hui) 大麵積滅絕。而對於(yu) 現今較短時間跨度內(nei) ，碳循環的變化速度將不再重要，變化幅度才是決(jue) 定物種滅絕事件可能性的重要參數。

 最終，他基於(yu) 物理學基本原理推導出了一個(ge) 簡單數學公式，將碳變化的臨(lin) 界速率和臨(lin) 界幅度與(yu) 時間尺度聯係起來，並假設，這個(ge) 公式能預測大規模物種滅絕或其他全球性災難。

從曆史科研數據中找答案

 為(wei) 驗證數學公式是否能經受住曆史事件考驗，羅斯曼查閱了數百份公開發表的地球化學研究論文，從(cong) 中找出了過去5.42億(yi) 年間與(yu) 碳循環巨變有關(guan) 的31次災難性事件。在這些論文中，針對這31次災難和5次大規模滅絕事件，地球化學研究人員用碳-12和碳-13兩(liang) 種同位素的相對豐(feng) 度記錄了期間的碳量變化。通過數學轉換，羅斯曼將這些相對豐(feng) 度換算成海洋碳增加量，最後繪製出了海洋碳增量和時間跨度之間的關(guan) 係曲線圖。

 羅斯曼發現，曲線圖有一個(ge) 臨(lin) 界值，31個(ge) 事件中大多數都在臨(lin) 界值以下，說明這些事件雖然涉及到碳的顯著變化，但相對而言變化量較低，不足以破壞地球係統走向物種大滅絕。相比之下，5次大滅絕事件中，有4次碳變量超過臨(lin) 界值；而最嚴(yan) 重的二疊紀大滅絕超出臨(lin) 界值最多。

 2100年 碳循環或進入不穩定邊界

 羅斯曼用公式計算出，當今海洋碳增量的臨(lin) 界值約是3100億(yi) 噸，而且，他通過比較發現，這個(ge) 值接近IPCC對2100年的預測值。IPCC最新發布的預測報告稱，到2100年，人類在海洋中增加的總碳量，最低3000億(yi) 噸；如果不采取有力措施，最高可達5000億(yi) 噸，遠超3100億(yi) 噸的臨(lin) 界閾值。

 這是否意味著在世紀轉折之際的2100年，人類將迎來第六次大規模物種滅絕？羅斯曼表示：“如果不通過政策和技術等手段對二氧化碳排放嚴(yan) 加控製，碳循環將進入一個(ge) 不穩定邊界，並會(hui) 以一種難以預測的方式運行。而曆史告訴我們(men) ，這種行為(wei) 通常與(yu) 大規模滅絕相關(guan) 。”

 2100年，世界可能會(hui) 進入“未知領域”。