九州大學研究生院理學研究院的富松由希助教、佐藤峯南助教、尾上哲治教授、日本海洋研究開發機構（JAMSTEC）的野崎達生組長代理者、東京大學研究生院工學系研究科的高谷雄太郎副教授等人組成的研究團隊，與神戶大學和早稻田大學合作，闡明瞭大規模火山活動引髮夾尼期洪積事件，以及該時期環境變化與海洋生物滅絕之間的聯繫。這一結果是透過使用日本海洋研究開發機構設置在日本5個地區的多接收器電感耦合電漿質譜儀分析卡尼期沉積物地層後獲得的。有關研究成果已發表在9月28日的《Scientific Reports》上。
圖1 本次研究闡明的三叠紀卡尼期火山活動、海洋缺氧、卡尼期洪積事件與牙形石滅絕之間的年代關係（供圖：九州大學富松由希助教）
距今約2億5190萬年～2億130萬年前的三叠紀，氣候母體高溫乾燥。但在三叠紀中細分出的卡尼期，曾經出現過被稱爲「卡尼期洪積事件」的持續約200萬年的長降雨時期。最近的研究指出，其終極因數可能是導致形成現北美西北部的朗格利亞洪流玄武岩和分佈在日本、俄羅斯等地的玄武岩的火山活動。
此次研究團隊爲了闡明卡尼期洪積事件的終極因數和給海洋生物帶來的影響，以日本的5個地區（大分縣佐伯市、京都府南丹市、岐阜縣山縣市、巖手縣下閉伊郡、岐阜縣坂祝町）的卡尼期沉積物地層爲物件，分析了當時在潘薩拉薩海的深海海床沉積物的黑矽石（以二氧化矽爲主要成分的堅硬緻密硅質沉積岩）。
利用多接收器電感耦合電漿質譜儀的分析結果表明，地球内部地函物質特有的低鋨同位素比值在所有地區的卡尼期早期黑矽石中均被檢測到。這表明大規模火山活動釋放了大量鋨並進入了海洋。
研究人員在所有的研究地區都發現了火山活動的痕跡，當時的潘薩拉薩海的巨大地幔柱等產生了大量岩漿，所引起的大規模火山活動形成了火成岩在廣闊範圍内分佈的大型火成岩區域。
此外在研究地區的地層中，透過調查在貧氧～無氧環境中容易在沉積物中濃縮的釩和鈾等元素濃度的變化，研究人員應答了火山活動末期深海海床缺氧的事實。這種海洋缺氧的情況有可能擴散到當時海洋的淺海區域。
另外，黑矽石中產出的化石表明，在這段缺氧的時期，牙形石（自寒武紀起繁衍了約3億年的原始脊椎動物）的多樣性顯著下降，生活在卡尼期早期的幾乎所有物種都滅絕了。
這些結果表明，大規模火山活動末期帶來的海洋缺氧可能導致了包括牙形石在内的海洋生物滅絕。
富松助教表示：「透過此次的研究成果，我們從日本多地分佈的卡尼期地層中得到了大規模火山活動、海洋缺氧和生物滅絕等的共同證據。但是，海洋缺氧的終極因數尚不清楚，還發現有一些生物沒有受到其影響而倖存了下來，並且多樣性還有所增加。今後我們將繼續操作研究這些問題，希望能揭開成爲地球上生命大轉機的卡尼期洪積事件的全貌。」
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌：Scientific Reports（2023 年 9 ⽉ 28 ⽇版）
論文：Pelagic responses to oceanic anoxia during the Carnian Pluvial Episode (Late Triassic) in Panthalassa Ocean
URL：www.nature.com/articles/s41598-023-43525-9
