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亚马逊河的生态环境,6600万年前的小行星撞击创造了亚马逊雨林?但现如今雨林却面临消失

互联网 2021-04-11 08:42:38

在六千六百万年前,一颗巨大的小行星撞击地球的前一天,一种与现在完全不同的雨林在如今的哥伦比亚蓬勃发展。

当时恐龙还活着,森林由许多针叶树组成,树木之间的距离很宽,顶部不会重叠。

阳光从高耸的针叶树之间的缝隙中流下,照在蕨类植物上,支撑着低矮茂密的蕨类林。

但随着一个火球划过天空,撞向大地,所有的一切都改变了。

▲杀死了恐龙的小行星

撞击大约释放了100万次沙皇炸弹的能量,在爆炸中心附近产生的风速超过每小时1000公里,导致了100多米高的海啸。

随着小行星钻入地下,其冲击造成全球地震和火山喷发。同时,散布的尘埃,灰尘和蒸汽被加热并扩散到大气中,使地球表面沸腾,引发野火。

甚至距撞击点5,000公里的新泽西州的很多动物都会在瞬间死亡。

▲尤卡坦撞击坑

撞击最终留下了一个宽100公里,深30公里的洞,还有一个主要位于海底的火山口,总共向空中释放了超过12,000立方英里的物质。

这些尘埃和微粒覆盖了整个地球数年之久,带来了持续数十年的冬天,并使海洋酸化。

在那之后,所有重达25公斤以上的陆生动物都灭绝了。

令人疑惑的是,在大灭绝之后随着环境的逐渐恢复,曾统治地球的针叶树与蕨类,却没有得到应有的发展,反而让数量不多的被子植物(开花植物)占据主导?

这使得原本充满阳光的开放式林地,变成了如今所见的黑暗茂密的森林。

为了找到答案,来自巴拿马史密森尼热带研究机构的研究人员,分析了约50,000种化石花粉粒和6,000种化石叶,以表征构成它们的植物的类型。

这些化石是从哥伦比亚内39个地点收集的,历史可追溯到7,000万至5,600万年前的白垩纪晚期到后来的古近纪。

▲现代热带雨林茂密,树冠浓密-与白垩纪晚期不同

研究人员发现,就在灭绝事件发生之前,热带森林大约有50-50种被子植物,开花的树木和灌木以及其他植物物种(例如针叶树和蕨类植物)的混合物。

在小行星撞击后,植物多样性立即下降了45%,森林花了六百万年的时间才能恢复到陨石之前的多样性水平,但蕨类和针叶树基本消失了,被子植物占主导地位,接管了森林中约90%的植物物种。

▲撞击前的森林是针叶树,蕨类植物和开花的树木的阳光充足,开放的树冠混合物(此图下半部分为示例)。之后,森林被开花的树木所占据,并形成了一个厚,重,挡光的树冠(此图像的上半部分为示例)。

对于这样的变化,研究人员给出了相应解释。

首先,在撞击之前,巨大的植食性恐龙可能会通过击倒树木和吃掉植被等方式,帮助森林保持开放的空隙,让光线进入。但小行星撞击杀死了大多数大型草食性恐龙。

同时针叶树种的优先灭绝,也为开花植物接管地球提供了机会。另外,撞击后从天空沉降下来的灰烬改变了森林土壤的化学成分。

▲哥伦比亚阿马卡亚库国家自然公园的亚马逊雨林景观。

在温暖潮湿的白垩纪期间,经常的降雨会带走土壤中的许多养分,这将有利于裸子植物,例如针叶树。因为裸子植物只需很少的营养即可生长,并且可以胜过被子植物。

研究人员认为,在小行星撞击后,落在地面上的灰烬可能向土壤中添加了磷,从而使土壤的营养更加丰富。

营养的增加,使得被子植物获得了比裸子植物更快的生长速度,迅速向天空长去。

▲高大的树冠

随着植物们争夺阳光,它们形成了茂密的子冠层,并创造了我们今天所知的亚马逊雨林,其特征是顶部的生产力覆盖层和底部的深色林下层。

此时新物种已经占据了新的生态位,这挤压了裸子植物的生存空间。

但现在,赢得了六千六百万年前那场灭绝之战的植物们组成的亚马逊雨林却在哀嚎。

▲从卫星上观察亚马逊河

亚马逊雨林是地球生命不可或缺的一部分。尤其是亚马逊河,在调节地球的淡水循环和气候方面起着至关重要的作用。

亚马逊雨林雨林横越了8个国家,占地700万平方公里。亚马逊雨林号称“地球之肺”,占据了世界雨林面积的一半,森林面积的20%,是全世界最大和物种资源最丰富的热带雨林。

但由于开发不当和保护不利,巴西的亚马逊雨林正在遭到严重的破坏。据卫星观察统计,2019年巴西亚马逊热带雨林共发生了近7.4万起火灾。

▲火灾

现在热带雨林面积正以惊人的速度减少,森林覆盖率已从原来的80%减少到58%,人类一直在以发展之名破坏亚马逊雨林。

世界自然基金会警告说,如果毁林事态得不到有效控制,不久的将来,亚马逊将空留其名。而且另有研究表明,亚马逊雨林的生态系统承载力已接近极限。

科学家认为雨林面积损失超过35%可以视为拐点――越过这一拐点,当地生态系统将失去自我修复能力,不可避免地走上毁灭之路。一旦跨越临界点,亚马逊雨林将在50年内消失。

所幸在巴西,科学家已经开始与土著居民、当地部落密切合作,以建立基于当地人知识与亚马逊生物多样性的经济模式,使所有人都能利用其中的产品――而这些产品的利润远大于破坏森林带来的短期利润,进而保护亚马逊雨林。

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