从南极收集到的贝壳化石证实，在小行星撞击恐龙灭绝之前，地球二氧化碳就增加，海洋开始酸化。
美国西北大学的研究人员利用同位素方法测量了南极蛤壳和蜗牛壳的化石，其历史可以追溯到白垩纪-古生物的大灭绝事件时期。研究人员发现，在灭绝事件发生之前，贝壳的化学反应是随着海洋中碳的激增而发生变化的。
碳涌入可能是由于“德干玄武岩”的长期喷发所引起的。该大型火成岩区位于印度南部的德干高原，是地球表面最大的火山地形之一。德干玄武岩由多层洪流玄武岩所构成，厚度超过2000米，面积为50万平方里。在小行星撞击之前的几年中，德干玄武岩向大气中喷出了大量的二氧化碳。二氧化碳的浓度使海洋酸化，直接影响到那里生活的生物。
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西北大学可持续发展与能源研究所气候与碳科学计划的博士后研究员本杰明·林兹迈尔说：“我们的数据表明，地球环境在小行星撞击之前发生变化。这些变化似乎与德干玄武岩的爆发有关。”
西北大学温伯格文理学院的地球与行星科学教授安德鲁·雅各布森说：“ 在大规模灭绝事件发生之前，地球显然处于压力之下。小行星撞击与先前存在的碳循环不稳定性同时发生。但这并不意味着我们对造成恐龙灭绝的真正原因有任何答案。”
通过锁定特定的生物，并使用不同的化学示踪剂，研究人员获得了更精确，更高分辨率的海洋化学记录。
林兹迈尔说：“贝壳生长迅速，并随水化学变化而变化。由于它们生存的时间很短，所以每个壳都是海洋化学组成的简短保留快照。”
贝壳主要由碳酸钙组成，碳酸钙与白垩，石灰石和某些抗酸的矿物质相同。水中的二氧化碳溶解碳酸钙。在壳形成过程中，即使不溶解它们，二氧化碳也可能会影响壳的组成。
研究人员检查了从南极洲西摩岛西侧收集的贝壳化石。他们使用最新技术，分析了贝壳的钙同位素组成。该方法包括溶解贝壳样品以将钙与其他各种元素分离，然后使用质谱仪进行分析。
雅各布森说：“我们可以高精度地测量钙同位素的变化。那些同位素的变化就像指纹一样，可以帮助我们了解究竟发生了什么。”
贝壳会因海洋酸化迅速变化
使用这种方法，团队发现了令人惊讶的信息。林兹迈尔说：“我们预料到贝壳的成分会有所变化，但变化的速度如此之快令我们感到惊讶。”
研究人员说，了解地球如何应对过去的极端变暖和二氧化碳输入可以帮助我们为地球如何应对当前的人为气候变化做准备。
雅各布森说：“在某种程度上，我们认为古代海洋酸化事件是现在正在发生的人为二氧化碳排放一个很好的对比。也许我们可以将这项研究成果用于更好地预测未来可能发生的情况。我们不能忽视岩石记录。地球系统对大量快速增加的二氧化碳敏感性。当前的排放将对环境造成影响。”
2020年1月的《地质》杂志上刊登了这份报告。