距今约6亿年前，地球曾两次变成被厚达千米的冰盖几乎覆盖的“雪球地球”，每次都长达数百万年。这两次冰期之间，生命是如何“绝处逢生”的？
记者从中国科大获悉，近日，该校沈延安课题组首次提出“雪球地球”消融诱发了大规模火山活动，并揭示了消融期间地球生命演化的奥秘。9月7日，该研究成果在国际知名学术期刊《科学·进展》发表。
雪球地球假想图。（杨定华绘图）
“雪球地球”即全球冰冻现象，在地球史上多次出现，其中，约7.2亿年前发生的斯图特冰期持续了大约5600万年，约6.4亿年前发生的马里诺冰期持续了大约1000万年。在此期间发生了什么？地球冰封期间，大气和海洋之间几乎缺乏物质交换，陆地硅酸岩风化作用微乎其微，但持续数百万年的火山活动释放了大量的二氧化碳，形成了超级“温室效应”，从而导致“雪球地球”的迅速消融。斯图特冰期消融后，地球上演化出绿藻和海绵等生物。沈延安课题组以华南大塘坡组为主要研究对象。大塘坡组不仅是我国大型甚至超大型沉积锰矿床的重要产出层位，而且几乎完整地记录了两次“雪球地球”之间气候和环境变化序列。研究团队选取深达百米的地质钻孔系统分析，发现在雪球地球冰雪消融初期，海水的化学组成与现代海水明显不同，其中汞同位素的变化表明火山活动增强。针对该发现，他们提出冰雪的迅速消融造成地球表层压力突然减少，从而诱发地球深部的岩浆活动和火山喷发这一新观点。研究人员还发现，“雪球地球”改变了海水硫酸盐的硫同位素组成，而硫同位素随时间的变化规律证明了间冰期海水硫酸盐浓度的逐渐加强，表明当时大气和海洋系统的逐渐氧化。“海洋和大气中的氧气含量逐渐升高，为地球上生命的‘绝处逢生’创造了有利环境。”研究团队有关人员表示，该项研究结果对探索现代极端气候变化和地球宜居性具有重要的启示意义。“目前正处于全球气候变暖时期，一些冰川在融化，这也可能会诱发火山喷发，并造成海洋缺氧。”沈延安说，这些都警示我们要保持关注，地球环境是个系统，一个变化可能会触发连锁反应。雪球地球时期前后环境与生命演化示意图。（杨定华、刘旭峰绘图）