藻華現象，圖片來源：維基百科

大約 2.52 億年前的二疊紀－三疊紀滅絕事件，是地球史上最嚴重的大規模物種滅絕事件，導致 70% 的陸上有脊椎動物，以及高達 96% 海洋生物消失，也造成昆蟲唯一一次大量滅絕，因此有「大死亡 (The Great Dying) 」，以及「大規模滅絕之母 (Mother of all mass extinctions) 」的稱號。

「大死亡」的成因仍然有爭議，火山大量排放溫室氣體、溫度大幅升高與撞擊事件都可能是成因，而過去種種數據都顯示淡水水體可能曾是部份生物的避風港，不過上周刊於《自然通訊》的研究就指，江河湖泊等淡水水體中的生物大部份都未能倖免於當年的大滅絕，因為當時出現的極端暖化導致水體中有毒微生物大量繁殖形成藻華現象 (algal bloom) 。

在健康的水體生態系統中，藻類和藍藻通過光合作用為其他水生動物提供氧氣，但當牠們的數量失控時，這些微生物則會因呼吸作用耗盡水中的氧，甚至將毒素釋放到水中。

美國與瑞典的聯合團隊透過研究澳洲悉尼附近岩石的化石、沉積物和化學記錄，發現「大死亡」第一波超級火山爆發後不久，就發生了幾次大規模藻華現象。一旦底棲動物或腐食性動物被殺死，就無生物可控制淡水水體中的藻類和藍藻，隨後更滋生大量細菌，令淡水生物的回復推遲了數百萬年。

團隊指，造成藻華現象的 3 大條件分別是溫室氣體加速排放、高溫，以及有豐富營養，超級火山爆發提供前兩個條件，而突然的森林消失則會令土壤流入河流和湖泊，提供微生物所需的所有養份。團隊比較與暖化相關的多次物種大規模滅絕的化石記錄時，發現了極其相似的化石記錄。這代表在極端暖化事件期間，致命的微生物大量繁殖是淡水生物滅絕的主犯。

團隊：現代碳排放趨勢與當年相似

團隊又認為，人類現時也遵循這 3 大條件破壞環境，令藻華現象出現頻率更高。有参與研究、現為美國康涅狄格大學地球科學系教授的 Tracy Frank 指出，現時看到越來越多的有毒藻類在湖泊和淺海環境中大量繁殖，趨勢與過去有很多相似之處；過去火山活動是二氧化碳排放源頭，現在則是人類活動，而人類碳排放速度與過去的火山活動相若。她形容，發現為我們了解現今氣候變化造成的後果提供一個很好的背景。

同樣有参與研究的康涅狄格大學地球科學系教授 Chris Fielding 指出，現時與「大死亡」另一個重要相似之處是溫升與大規模山火增加同時發生。他表示，這些是生態系統不平衡的明顯症狀，目前的研究表明，藻華現象的影響可以持續很長時間。然而，與過去遭受大規模滅絕不同，人類有機會通過保持水道清潔和控制溫室氣體排放來防止藻華現象。

來源：
University of Connecticut, Animals Died in ‘Toxic Soup’ During Earth’s Worst Mass Extinction, a Warning for Today, 18 September 2021

報告：
Mays, C., McLoughlin, S., Frank, T.D. & et al. (2021). Lethal microbial blooms delayed freshwater ecosystem recovery following the end-Permian extinction. Nat Commun 12, 5511 (2021). doi: 10.1038/s41467-021-25711-3

文／Alan Chiu