海洋氧含量的快速波动导致了古代的大灭绝

对铊同位素比值的研究表明，大约2.5亿年前地球上90%的物种灭绝的真正原因可能是海洋氧气水平的波动，而不是简单的溶解氧下降。

沉积物记录表明，二叠纪末期的大灭绝——地球历史上最大的一次大灭绝——是由火山活动增加引发的一系列有害环境影响造成的，最终导致全球极端变暖和海洋缺氧。然而，新的研究发现，就在大灭绝之前，海洋的氧含量实际上增加了。

来自各种同位素的地球化学证据，包括铁他此前曾提出，在二叠纪末大灭绝期间，海水含氧量急剧下降。但是，举例来说，将铁(III)还原为铁(II)需要深度缺氧，所以它不能反映海洋氧合水平的微妙变化。为此，研究人员考虑锰．在低氧环境下，形成水溶性锰(II)。当氧含量较高时，它氧化至+4状态，并迅速沉淀为二氧化锰(MnO₂）.

事实上，这种情况太容易发生了。他说:“如果你想解释全球可能发生的变化，很难解释一种元素在混合到全球各地之前就已经下沉了。肖恩·纽比美国佛罗里达州立大学教授。

纽比和他的同事们把注意力集中在更微妙的变化上铊同位素。MnO₂从海水中加入铊-优先是较重的铊-205同位素。当海水富氧且MnO较多时₂在沉积过程中，溶解在海水中的剩余铊富集在较轻的铊-203中。

研究人员从日本和加拿大的三个地点测量了海洋页岩中的铊同位素比率，这些地点可以追溯到二叠纪末大灭绝前后。铊-205的相对逐渐增加——表明海洋氧气的下降——在事件发生前一百多万年就开始了。然而，在大灭绝开始前的大约6万年里，铊-203的比例急剧增加，这表明海洋变成了含氧丰富的。最后，大灭绝的开始与严重的缺氧同时发生，这种缺氧可能持续了数百万年。

研究人员不确定是什么导致了这种振荡，但一种可能是火山活动增加的气溶胶引起的短暂冷却。铁或其他同位素中没有任何信号，这意味着溶解氧的数量在大灭绝开始之前从未发生过显著变化。然而，即使是铊同位素记录所显示的更细微的变化也可能产生巨大的影响。Newby解释说:“锰的氧化还原电位区域与氮的非常相似。”“任何时候你看到锰的变化，你可能也会看到氮循环的变化，这是大多数海洋生物的一个非常重要的组成部分。研究人员认为，在一种环境中生存下来的生物，可能无法在另一种环境中生存下来。

地球科学家说:“铊同位素的应用确实为这次事件之前海洋的含氧程度或缺氧程度提供了新的约束条件。李坎普美国宾夕法尼亚州立大学教授。“对我来说，铊同位素似乎来回摆动的事实表明，海洋在缺氧和缺氧之间的门槛上摇摇晃晃，这对像我这样试图通过这一事件建立海洋-大气生物群系统模型的人来说意义重大。”

Kump建议对更多的岩心进行取样，并采用更高的深度分辨率，以排除实验性人工制品。