在过去的大概5.4亿年里，地球上出现了五次物种大灭绝。最大的一次发生在2.5亿年前，导致95%的物种消亡。查古知今，科学家们得以从以前的物种大灭绝中洞察现在的情形：生物正以惊人的速度消失，这主要是因为人类造成的环境改变。很多科学家认为，地球正在经历第六次物种大灭绝。

　　之前的每次大灭绝都发生在地球碳循环遭到破坏之时。碳循环是细胞呼吸作用（释放二氧化碳）和光合作用（植物吸收二氧化碳）互相连接的自然过程。如今，人类正在以惊人的速度向环境中排放二氧化碳。

　　近日发表于《科学进展》的一篇论文写到，海洋是地球上大多数动植物的家园，如果人类活动导致海洋中的二氧化碳增加少数，就可能引发与远古时代同样的物种大灭绝。该论文认定，这个增量规模为3100亿吨。论文第一作者、麻省理工学院的丹尼尔·罗思曼（Daniel Rothman）说，按照联合国政府间气候平均状态随时间的变化专门委员会的预测，我们将在2100年达到那个数字。之后的世界就是不可知的了。

　　以前的物种大灭绝过程持续了数万年乃至数百万年，而我们现在所处的变动期顶多持续了几百年，因此难以作比较。很多专家声称，地球正在经历第六次物种大灭绝，但麻省理工学院地球、大气和行星科学系的地球物理学教授罗思曼说，这仍然是个“科学问题”。

　　他解释道，一旦我们的星球跨过他在论文中提出的那个门槛，就会由量变引起质变。这些变化与地球上以前发生过的物种大灭绝有关。

　　“关于生命和碳循环的历史，一个引人注目的说法是，每当二者之一出现重大事件，另一个也同样会出现重大事件，”罗思曼说。虽然每次物种大灭绝的明显特点都是碳循环遭到破坏，但也有证据显示，在地球历史的其他时期，碳循环被破坏，但大多数生物并未走向灭亡。

　　罗思曼认为，当两个阈值之一被超过时，就会发生物种大灭绝。如果碳循环长期遭到破坏，随之而来的就是物种大灭绝，但前提是变化的速度超过ECO适应的速度。对于更加突兀的变化，速度则无关紧要：碳循环的变化幅度决定了发生物种大灭绝的可能性。

　　罗思曼得出了一个数学公式，将这种临界速度和幅度与其所发生的时间尺度联系起来。然后，他考察了过去5.42亿年里碳循环31次遭到破坏的情形，计算出每次向海洋中增加的碳数量。他发现，在以前的31次碳循环破坏中，大多数都低于一个共同的阈值，没有导致大灾变和生物大规模死亡。

　　在五次物种大灭绝中，有四次跨过了那个阈值。最严重的一次大灭绝（导致95%的物种消亡）也是越线最远的一次。我们很容易在2100年甚至更早达到3100亿吨的阈值。按照最坏的估计，到2100年，我们向海洋排放的二氧化碳将达到5000亿吨。

　　罗思曼说，一旦越过这个碳阈值，我们将会进入“稳定边界的另一边”。这并不是说末日将在2100年的某一天突然降临，地球上的所有物种开始大批死亡。“第二天，人们还是会照常醒来去上班，”他说。线万年的时间里逐渐发生。

　　还有很多问题是需要解答。比如，我们现在不知道把碳循环和大灭绝事件联系起来的机制。罗思曼说，碳循环巨变“可能是一个迹象或者征兆”。那篇论文未提及2100年后灭绝率将如何变化，这一切是否不可避免。

　　我们可能将不得已开展更加冒险的脱碳计划，比如地球工程。“我认为这些计划绝对需要我们来关注。”罗思曼说。

　　我们正快速迈向物种大灭绝的临界点。如果我们继续这样下去，我们将在有生之年达到那个门槛，后果将不堪设想。