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白堊紀生物滅絕的主要是二氧化碳
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」。
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﹐某場火山災劫留下的石質餘燼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。
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﹐恐龍是化石紀錄裡負富魅力的角色﹐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。
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。
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﹑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。
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。」。
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。
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。
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。
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。
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