大約2。52億年前的二疊紀末期大規模滅絕事件（地球歷史上最嚴重的此類事件）與大量火山排放的溫室氣體、溫度的大幅上升以及海洋和陸地上幾乎所有物種的消失有關。一個國際研究小組最近發表的一項研究發現了極端變暖事件中滅絕的一個新原因：有毒微生物的大量繁殖。

在一個健康的生態系統中，微小的藻類和藍細菌作為光合作用的廢物為水生動物提供氧氣。但是當它們的數量失去控制時，這些微生物會耗盡自由氧，甚至向水中釋放毒素。透過研究澳大利亞悉尼附近岩石的化石、沉積物和化學記錄，研究人員發現，在二疊紀末期大規模滅絕的第一次火山噴發之後不久，就發生了幾次脈衝式的水華事件。一旦底層動物或“分食者”被殺死，就沒有人再去控制微生物了。然後，淡水系統充斥著藻類和細菌，將動物的恢復時間推遲了數百萬年。

康涅狄格大學教授Chris Fielding和Tracy Frank研究的是沉積物，Frank解釋說他們對這項工作的貢獻是在兩人都在內布拉斯加大學林肯分校時，從沉積物層中收集有關環境條件的細節，以及由此產生的“毒湯”。

“我們正試圖瞭解這些植物生活在什麼條件下，例如，它們是湖泊沉積物還是河流沉積物？”Frank說。“然後我們可以確定關於水域的鹽度和溫度的細節，這些細節來自於地球化學。”

“毒湯”的三個主要成分是加速的溫室氣體排放、高溫和豐富的營養物質。火山爆發提供了前兩個，而突然的森林砍伐則造成了第三個。當樹木被消滅時，土壤流入河流和湖泊，提供了微生物所需要的所有營養物質。當研究人員比較不同的與氣候變暖有關的大規模滅絕的化石記錄時，該小組發現了極其相似的化石記錄。這表明致命的微生物繁殖是極端變暖事件中淡水動植物滅絕的“慣犯”。

Frank說：“我們看到湖泊和淺海環境中越來越多的有毒藻類大量繁殖，這與溫度的上升和植物群落的變化有關，這導致了淡水環境中營養物質的增加。”因此，與今天有很多相似之處。火山活動在過去是一個二氧化碳的來源，但我們知道，由於人類活動的影響，當時看到的二氧化碳輸入的速度與我們今天看到的二氧化碳增加的速度相似。

“我們可以瞭解到過去氣候的變化程度，極端情況是什麼，它的變化速度有多快，氣候變化的原因是什麼，這為我們理解今天發生的事情提供了一個很好的背景。”

根據政府間氣候變化專門委員會（IPCC）今年的報告，人類對不斷變化的氣候的影響是“明確的”，創造了有利於這些喜歡溫暖環境的微生物傳播的條件。再加上水汙染（主要來自農業和森林砍伐）帶來的營養物質的湧入，這導致了有毒水華的急劇增加。其結果是：魚類大量死亡，人類和牲畜的健康受到嚴重影響，每年的成本可達數十億美元。

Fielding說：“二疊紀末期是尋找與現在正在發生的事情相似之處的最佳地點之一。另一個大的相似之處是，二疊紀末的溫度上升與森林火災的大規模增加相吻合。破壞整個生態系統的事情之一是火災，而我們現在在加利福尼亞等地看到了這一點。人們想知道像這樣的事件的長期後果是什麼，因為它們正變得越來越廣泛。”

這些都是生態系統失衡的明顯表現，而目前的研究表明，水華事件的影響可以在極長時間內迴響。然而，與過去遭受大規模滅絕的物種不同，我們有機會透過保持我們的水道清潔和遏制我們的溫室氣體排放來防止這些有毒水華。

“可怕的是，我們習慣於用幾年的時間尺度來思考問題，也許是幾十年，如果我們真的很冒險的話。二疊紀末期的大滅絕事件花了四百萬年才恢復過來。這發人深省。”Fielding說。