2.52億年前，地球上超過90%的動植物滅絕。這場生物大滅絕雖然不如恐龍滅絕那麽著名，但成因仍然撲朔迷離。
地球，2.55億年前，大戲即將落幕。這場古生代大戲曾經高潮叠出——茂盛翠綠的森林裏曾遍布30米高的石松和木賊（今天它們只有壹丁點高了），長達2.5米的巨型千足蟲四處爬行，翅展達0.7米的類蜻蜓昆蟲掠過天空，海洋中更是蜂擁著長達2米的類蠍子生物和10米以上的肉食魚類。
到了約2.52億年前，這個世界已經不復存在——被史上最嚴重的壹波滅絕事件沖擊得面目全非。6500萬年前終結恐龍時代的集群滅絕事件，雖然壹直占據著頭版頭條，但它僅僅消滅了3/4的動植物物種而已，而“巨大滅絕”（Great Dying，更正式的名字是二疊紀末滅絕事件）卻終結了超過90%的物種。就連昆蟲都遭受到重創，這個堅強的族群往常是可以平安渡過滅絕事件的。在“巨大滅絕”發生後貧瘠的土地上，微生物抓住了再次主宰地球的機遇，就像最初動植物出現之前那樣。復雜生物體花了1000萬年才又奪回了地球的控制權。
但究竟是什麽引發了“巨大滅絕”？是決定恐龍命運那樣的外星撞擊？是火山噴發或板塊動蕩？還是簡單微生物的肆虐？現在，在長長的壹串“首犯”和“協犯”後面，我們可以再加上另壹個備受爭議的條目——液壓破碎（fracking）。
液壓破碎法最近成了頭條，它是壹種擊碎巖石來提取碳氫水合物捕虜體以用作燃料的技術。而壹項最新理論揭示，超大尺度的自然“液壓破碎”引起了“巨大滅絕”。不僅是“巨大滅絕”，它也可能是恐龍在白堊紀末期消失得如此迅速的原因之壹。
二十年前，我們以為自己已經掌握了那起臭名昭著的大滅絕事件的原因。全球範圍內，那壹時期的巖層均含有異常高濃度的銥。銥是壹種在地球極其稀有，而在外太空廣泛存在的稀有金屬。這些巖層通常還含有壹種只有經過極高壓撞擊才能形成的非正常的石英形態（柯石英）。這與外太空巖體撞擊地球的觀點相符，它向外擴散撞擊沖擊波，向大氣揮散塵屑。這些塵屑形成了“沖擊冬天”，遮蔽陽光長達數年，使植物無法進行光合作用而餓死，以植物為食的動物也相繼餓死。
來自外太空的小行星撞擊，壹度成為解釋地球上生物大滅絕事件的熱門候選者。
撞擊科學
1991年墨西哥灣巨型希克蘇魯伯撞擊坑（Chicxulub crater）的發現，是壹起決定性的事件。這個撞擊坑的形成年代為6500萬年前，直徑為180千米（參見《地質》雜誌，第19卷，867頁）。所有人都被吸引了，地質學家也不例外。這壹發現符合“大滅絕事件是由特殊環境引發的罕見事件”的觀點。美國西雅圖華盛頓大學的古生物學家彼得·沃德（Peter Ward）說：“從1990到2000年，學界範式是，大滅絕事件總是與天地大沖撞有關。”他形容自己當時也是完全的信服者。
因此，地質學家競相尋找銥異常與柯石英，來與其他滅絕事件匹配。在澳大利亞和南極洲二疊紀末的巖石中，確實發現了壹些線索，但銥異常濃度未達到令人信服的程度，只是恐龍消失時的1/10。不僅如此，在二疊紀末滅絕的時候，不但不是“沖擊冬天”，反而是“溫室夏天”。英國普利茅斯大學的理查德·特威切特（Richard Twitchett）說：“滅絕事件之前的溫度與現今差不多，但早三疊世卻是個溫室世界。”他說，滅絕事件的高峰出現在地球溫度迅速上升之際，大約升溫了8到10℃。
這跟恐龍滅絕時的樣板根本就不壹樣。正因為如此，沃德和其他研究者開始傾向於尋求非傳統的解釋。過去20年間不斷進步的地質定年技術已經能夠確定，二疊紀末滅絕事件與壹次大型火山噴發事件在時間上壹致。這次火山噴發使現今西伯利亞250萬平方千米的土地被巖漿覆蓋。而在地下，“玄武巖省”可能覆蓋了至少兩倍這麽大的面積。
沃德說：“正是玄武巖省使事情壹發不可收拾。”隨著火山噴出巖漿，大量的二氧化碳也被釋放進入大氣中，可能足夠引起災難性的全球變暖，甚至可能引起能夠延續到現在的後期效果。
西伯利亞玄武巖是約2.5億年前壹系列動蕩的火山作用的證據。
錯誤的數字
但或許也不是這樣。在英國利茲大學研究“巨大滅絕”的保羅·威格納爾（Paul Wignall）說：“數字仍然不對。”盡管西伯利亞火山規模非常大，釋放了大約 20萬億噸的二氧化碳進入大氣，比我們現在每年釋放的300億噸要多得多，但仍只能滿足引起2.52億年前溫度巨幅增加所需氣體量的1/5。再說了，玄武巖省經歷了千百萬年才能形成，而化石證據表明滅絕事件速度要快得多，大約介於1萬到6萬年之間。
這正是珀斯西澳大利亞大學的地質學家埃裏克·托維爾（Eric Tohver）仍堅持小行星撞擊觀點的原因。但如果那時沒有大型撞擊證據，那麽好吧，肯定會有壹個稍小壹點的吧。
托維爾與他的同事壹直在研究巴西中部阿拉瓜伊尼亞撞擊坑（Araguainha crater）的撞擊結構。想要為這樣的撞擊坑定年並不容易，但他們將它的形成年代定為2.547億年前，前後差不過250萬年。托維爾說：“我們可以肯定，它發生二疊紀末。”它沒有希克蘇魯伯撞擊坑那樣大，勉強夠40千米寬，要20個阿拉瓜伊尼亞撞擊坑才能填滿壹個希克蘇魯伯撞擊坑。埋藏在撞擊坑之下的東西可能是關鍵所在。托維爾猜測，當時這壹區域被廣闊的淺海覆蓋，其下是滲透性極差的泥巖。而在泥巖的下面，大量的甲烷從巖層中溢出。即便是現在，泥巖下的那些巖層也富含有機碳。
托維爾的觀點認為，小行星撞擊時引起了壹系列9.3～10.5級之間的超強地震，使撞擊坑附近1000千米範圍內的泥巖破碎，迫使富甲烷砂體溢出。他認為，這壹場景的證據是：撞擊事件之前形成的二疊紀巖石裏，會有垂直的砂體結構穿過，但是撞擊後才形成的更年輕的巖石，裏面卻沒有這樣的砂體。（Palaeogeography, Palaeoclimatology,?Palaeoecology, vol 387, p 66）。
這個過程與液壓破碎法或水力壓裂法（hydraulic fracturing）在原理上相似。液壓破碎法是將液體泵入巖體，以使巖體破碎，繼而釋放出其中的捕虜甲烷。不過，人為破碎而釋放的甲烷大部分在電廠被收集用來燃燒，阿拉瓜伊尼亞撞擊釋放的所有甲烷卻都進入了大氣。據托維爾基於圍巖碳同位素的計算，其數量達到了驚人的1.6萬億噸。
由於甲烷是效果極強的溫室氣體，巴西釋放的甲烷效力相當於135萬億噸二氧化碳，用來解釋2.52億年前令生態系統失去控制的全球變暖綽綽有余。
尺寸大小並不是決定外太空撞擊致命程度的唯壹因素。
威格納爾說，用現代液壓破碎法作對比確實是誇張了，卻令這個假說正好趕上了時髦。但他並沒有被說服，不光是因為阿拉瓜伊尼亞撞擊的時間推測範圍只是勉強包括了巨大滅絕發生的時間而已。他說：“測年結果是推測性的。”他認為，托維爾的團隊發現的、與二疊紀末“破碎事件”相關聯的垂直砂體結構變化，僅能反映當地數百萬年間的地震紊亂，根本與撞擊無關。
挪威奧斯陸大學的亨裏克·斯文森（Henrik Svensen）對這個觀點的思路要更熱心壹些，他甚至認為小行星撞擊引發的“液壓破碎”可以解釋恐龍那種規模的滅絕事件。但他不太確定，托維爾對阿拉瓜伊尼亞撞擊的解釋是否正確。對於二疊紀末期這次滅絕事件，他認為，破碎是有的，但不是撞擊導致的。
十多年前，斯文森與他的同事開始研究西伯利亞玄武巖省，以期了解怎樣的火山活動能造成全球危機。他們的註意力被俄羅斯地質圖上壹些非同尋常的圈狀構造吸引。他說：“我們在地圖上壹看到這些構造，就知道我們必須研究它們。”
它們是壹些奇特的似煙囪狀結構，巖體的垂直剖面顯示它們充滿了火山物質、沈積物及被稱為蒸發巖的鹽類沈積。當他和同事采集管道中的樣品並帶回實驗室加熱分析時，樣品產生了大量能輕易破壞臭氧層的氯甲烷和溴甲烷氣體。
斯文森認為，西伯利亞火山噴發確實噴出了大量溫室氣體進入大氣，但更重要的是，它們烘烤了其下埋藏的富有機質頁巖和蒸發巖。這壹過程在10萬年內產生了超過100萬億噸的二氧化碳和幾萬億噸的鹵烴，比如氯甲烷。最初，這些氣體在深處的包體中聚集，但隨著氣壓的增加，上面覆蓋的巖石無法再承受，因而逐漸破碎而形成了似煙囪狀結構。每壹個“煙囪”都會爆炸式地噴發溫室氣體，將破壞臭氧層化學物質噴入高空大氣。
這能夠解釋極端全球變暖事件，會導致部分物種滅絕，但同時還會帶來另壹個致命因素。隨著大氣中臭氧層的減少，越來越多的紫外線到達地球表面，對那些熬過氣候變暖的生物繼續造成傷害。支持這壹幕的證據就是二疊紀末滅絕事件中森林的消失。威格納爾指出，如果滅絕事件完全由全球變暖引起，森林是不會消失的。他說：“喜暖植物本來可以向極地遷移，但事實上極地森林本身卻被清掃壹空。”
其他學者也發現了直接證據，表明臭氧層消失至少是大滅絕事件的原因之壹。美國加利福尼亞大學伯克利分校的辛蒂·洛依（Cindy Looy）及其同事發現，晚二疊世巖層中的異常孢粉化石與烏克蘭切爾諾貝利核電站遺址附近的異常松柏花粉很相似。畸形花粉同樣在新西蘭靠近極地臭氧空洞的高緯度地區發現。所有這些，都與高度輻射有關。
誠然，自然的“液壓破碎”不是唯壹能夠既引起全球增溫又會釋放破壞臭氧層氣體的機制。最近提出的另壹個新穎觀點認為，西伯利亞玄武巖省源自於地幔的壹處非正常區域，這個區域能夠釋放大量的二氧化碳和能破壞臭氧層的氯化氫氣體，而不需要任何附加的“液壓”作用（參見《自然》雜誌，第477卷，312頁）。
在幾十年的研究後，最大滅絕事件仍然是壹個謎團，這是不爭的事實。洛依說：“有關這個謎題最令人感興趣的是，我們離完全解開它還非常遙遠。”
無論托維爾或斯文森的“液壓”模型是全部還是部分答案，它都照亮了壹個非常重要的新紀元，因為地球正在進入另壹個危險的暖期。就像藝術家小野洋子（Yoko Ono）2013年早些時候在紐約州的壹次反對現代液壓破碎法的示威遊行中所說的那樣：“液壓破碎法能毀滅土地、自然，然後是整個世界。”或許結果會這樣——雖然不是她所想象的那種方式。
作者：歆塬