赤道泛太平洋海域缺氧早于三叠纪末大灭绝

当古海洋失去“可呼吸”的水

早在恐龙消失之前，海洋生命已面临自身的危机。该研究考察了广阔古海域的部分海水如何在三叠纪末大灭绝之前很久就缓慢失去氧气。通过破译阿拉斯加岩石中封存的细微化学线索，作者显示海洋生物在最终灭绝高峰到来前可能已经在数百万年间承受逐步加剧的压力。

一个巨大的海洋与隐藏的危险带

大约2亿年前，地球的大部分水体形成了一个巨大的海洋，被称为泛太平洋。在今阿拉斯加一带，远离陆地的深水沉积悄然堆积。这些沉积层记录了覆盖其上的海水化学情况，类似古环境的录音带。研究团队考察了名为Grotto Creek的剖面，该处保存了从晚三叠世到早侏罗世的沉积，涵盖了导致约60%海洋无脊椎动物属灭绝的三叠纪末大灭绝事件。

从铁与氮读出古海洋

为了确定古时海水含氧量，科学家测量了岩石中两类化学“指纹”。一类基于不同形态的铁，这些形态在近海底的富氧与缺氧条件下沉积方式不同。另一类考察保存于沉积物中古代有机质的重氮与轻氮比值。氮的记录反映了氮在食物网中的流动以及在水柱低氧区被消耗的程度。

向窒息海域的缓慢爬升

铁数据表明，该剖面处的深层海水在整个区间大体上长期缺氧，并且在灭绝期间及其后期出现更常见的含硫毒性条件。氮记录则显示问题如何向上蔓延。在记录的早期，表层水富含硝酸盐这一关键营养物质，水柱通气状况较好。随后，氮值发生变化，显示硝酸盐通过在缺氧条件下盛行的过程被大量损失。这指向一个中层低氧“最低含氧带”开始扩展并向上蔓延，大约始于距灭绝事件约八百万年前。

从压力到营养匮乏与短暂恢复

随着时间推移，这一扩大的低氧层似乎耗损了局部的硝酸盐供应。化学证据显示，表层浮游植物开始更多依赖循环利用或新固定的氮，这是营养匮乏与受压环境的典型特征。与此同时，深层水总体保持缺氧，并在某些时期更富含硫化物，这类条件对海底动物尤其致命。这些变化与独立证据——生物多样性下降与全球碳循环扰动——同时出现，表明海洋生态系统在最终灭绝冲击之前已然受损。灭绝之后，记录显示短暂向更富氧和更多可用硝酸盐的转变，暗示了一段短暂的环境恢复期，随后低氧条件又重新出现。

为什么这个古老故事对今天仍有意义

简言之，这项研究表明，在一场著名的大灭绝发生前很久，地球最大古海域的部分海域就已开始失去氧气，给海洋生命带来长期压力。与其说三叠纪末是一场单一突发灾变，不如说它是长期恶化状况的顶点，包括扩张的低氧区与多次化学剧变。理解缓慢变化的海洋如何为快速的死亡奠定基础，为当代海洋在变暖与脱氧化背景下可能发生的演变提供了警示，帮助研究者更好预判今天渐进的变化如何演变成更严重的生态危机。

引用: McCabe, K.E., Marroquín, S.M., Caruthers, A.H. et al. Deoxygenation in the equatorial Panthalassan Ocean predated the end-Triassic mass extinction. Commun Earth Environ 7, 460 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03362-w

关键词: 海洋脱氧化, 三叠纪末灭绝, 最低含氧带, 古海洋学, 海洋生物多样性