近日，我校地球科学学院青年教师路漫作为第一作者兼第一通讯作者的学术论文“Massive wildfires followed oceanic anoxic events during the Late Devonian Frasnian-Famennian mass extinction”在《Science Advances》上正式发表，论文得到了国家自然科学基金等项目的资助。
晚泥盆世弗拉斯期-法门期（F-F）大灭绝是地质历史上五大灭绝事件之一。该灭绝事件伴随着广泛的海洋缺氧事件，导致了严重的海洋生物多样性损失。科学界对于陆地野火与海洋缺氧的关系一直存在争议：一种假设认为，野火爆发将大量陆地养分带入海洋，引发藻类爆发并导致缺氧；另一种假设则认为，野火可能是海洋缺氧事件引发的反馈效应。由于缺乏高分辨率的地质记录，两者之间的因果关系一直未得到证明。
该研究取得了两方面的突破性成果，一是构建了晚泥盆世大灭绝期间海洋缺氧与野火事件的时间序列。通过对美国东南部Chattanooga黑色页岩进行了高分辨率采样，综合分子有机地球化学、有机岩石学以及元素地球化学等研究，建立了清晰的时间序列。研究发现，在F-F大灭绝前期，海洋处于极端缺氧状态，促进了有机碳大量埋藏，但野火活动低；在灭绝后期，海洋氧化环境逐渐恢复，野火活动逐渐增强。这一发现有力地挑战了“大规模野火诱发海洋缺氧并致生物灭绝“的传统观点，证明野火频发是环境演化的“结果”而非“诱因”。二是揭示了从“海洋碳埋藏”到“全球野火爆发”的内在驱动机制。通过建立全球碳埋藏模型，发现第一阶段有机碳高效埋藏，使大量光合作用产物在缺氧条件下迅速埋藏，这种全球范围内的有机碳埋藏发挥了“氧气工厂”作用，显著促进了大气氧含量的积累。碳埋藏模型显示，在F-F大灭绝期间，大气氧气浓度在40多万年内快速攀升并突破了约 20%的“燃烧门槛”，使得野火发生的概率提升至70%以上，最终引发了灭绝事件后期及法门期全球性的野火爆发（图1）。
该研究提供了首个能够分辨野火与海洋缺氧事件时间序列的高分辨率数据集，挑战了野火触发海洋缺氧的传统假说，深化了对烃源岩形成环境的理解，强调了生物圈与大气圈、水圈之间复杂的反馈机制，为理解当今全球气候变化背景下森林火灾与生态系统的相互作用提供了重要地质借鉴。
《Science Advances》是由美国科学促进会（AAAS）出版的综合性自然科学期刊，是国际顶级期刊《Science》的综合性子刊，以刊发多学科领域重大科研成果进展著称，在国际上拥有广泛的影响力。
论文链接： https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ady4534
图1. 晚泥盆世全球海洋缺氧事件与野火事件的时空演变图
