현생대(Phanerozoic Eon)에 발생한 다섯 차례의 주요 대량 멸종 사건 동안 속(genus) 수준에서 해양 동물 다양성이 급격히 감소했습니다 . 1 , 2 이 사건들 중 마지막 세 차례는 육상 사지동물에도 상당한 영향을 미쳤습니다 . 3 이러한 대량 멸종과 기후 변화 사이의 관계에 대한 광범위한 연구가 진행되었습니다 . 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 화산 활동이 대부분의 멸종의 주요 원인으로 여겨지지만, 백악기-고제3기(K-Pg) 멸종은 소행성 충돌로 인한 것으로 널리 알려져 있습니다 . 10 , 11 , 12 지구 온난화는 페름기 말(P기 말) 멸종에서 지배적인 역할을 했지만, 냉각에 이은 온난화는 후기 오르도비스기(LO), 후기 데본기 프라스니안-파멘니안(FF) 경계, 트라이아스기 말(T 기 말 ) , K - Pg 멸종 의 특징 이었습니다  (  표 1 ) .

코로넨 지수는 퇴적 유기물의 가열 온도를 대신하는 지표로, 7고리 다환 방향족 탄화수소(PAH)인 코로넨과 벤조(e)피렌, 벤조(ghi)페릴렌, 코로넨을 포함한 5, 6, 7고리 PAH의 합에 대한 비율에서 도출됩니다 .12 , 14 , 15 , 16 , 17. 코로넨은 더 작은 PAH보다 훨씬 더 높은 형성 온도가 필요합니다 .18 . Kaiho(2024) 12는  지구 표면 온도 이상과 코로넨 지수 값 사이에 강력한 상관관계가 있음을 보여주었으며, 이를 화산 폭발 및 소행성 충돌과 관련된 가열 사건과 연관시켰습니다.

정상적인 조건에서 코로넨 지수는 0.1 14 , 15 , 16 , 19 정도로 유지됩니다 . 진단 과정은 풍부도가 낮기 때문에 코로넨을 크게 생성하지 않으며 원생대-고생대 지층은 더 작은 PAH 14 , 15 , 20 이 지배적입니다 . 특히 초원의 산불은 비교적 낮은 온도에서 타오르며 상당량의 코로넨을 생성하지 않습니다. 산불에서 유래한 PAH를 함유한 해양 퇴적물 샘플은 지속적으로 낮은 코로넨 지수 값을 나타내어 코로넨 농축이 산불로만 발생한다는 생각에 의문을 제기합니다. 화산 활동, 특히 플룸 화산 활동은 더 높은 맨틀 온도로 인해 코로넨을 생성할 수 있으며, 그 결과 중간 코로넨 지수 값이 나타납니다. 이와 대조적으로 대규모 대륙 균열 화산 활동은 낮은 코로넨 지수 값을 생성합니다 16 .

코로넨 지수는 가열 강도에 따라 지질학적 사건을 구별합니다.소행성 충돌과 고온 플룸 화산 활동은 0.7~1.0 범위의 코로넨 지수 값을 초래하는 반면, 대규모 플룸 화산 활동은 0.2~0.7 사이의 값을 생성합니다.배경 조건과 기타 화산 활동은 0~0.2 사이의 값을 생성합니다 .12 , 16. 실험실 실험은 다른 가열 과정이 각기 다른 기후 효과를 갖는다는 것을 나타냅니다.저온 황화물 가열 또는 고온 황산염 가열은 주로 이산화황(SO 2 )을 방출하여 지구 냉각을 유발합니다.중간 온도의 탄화수소와 탄산염 가열은 주로 이산화탄소(CO 2 )를 배출하여 지구 온난화를 유발합니다.운석 충돌로 인한 중온에서 고온의 충격 가열은 그을음과 삼산화황(SO 3 )을 생성하여 지구 냉각에 더욱 기여합니다 .12 , 16 .

Kaiho(2024) 12는  대화성암 지역(LIP)의 퇴적암 가열과 Chicxulub 충돌 지점과 같은 충돌 대상 암석의 고온 가열이 대량 멸종을 촉발했다고 결론지었습니다. 저온 가열은  상당한 CO 2 배출 없이 황화물에서 SO 2를 방출하여  지구 냉각을 초래했습니다. 탄화수소와 탄산염의 중간 온도 가열은 상당한 CO 2 를 방출하여 지구 온난화에 기여했습니다. 고온 황산염 가열은 대량의 SO 2  배출을 초래하여 지구 냉각을 촉진했습니다.

이러한 결과에도 불구하고, 주요 멸종 단계, 특히 후기 오르도비스기 대량 멸종(LOME)과 5대 대량 멸종 모두에서 1차 멸종 단계에 이은 지연 멸종 사건에 대한 코로넨 지수 데이터가 누락되었습니다. 이 연구는 5대 주요 대량 멸종 각각에서 두 가지 뚜렷한 멸종 사건을 식별하고 1차 및 지연 사건을 모두 포함하는 10개 멸종 단계에 대한 코로넨 지수 값을 분석하여 이러한 차이를 해소하는 것을 목표로 합니다. 이를 달성하기 위해 오르도비스기-실루리아기 전환기 동안 남중국 크레이튼의 외측 선반에 위치한 왕지아완 유적지의 퇴적물 샘플을 사용하여 1차 및 2차 LOME에 대한 새로운 PAH 분석을 수행했습니다(자세한 내용은 방법 참조). 그런 다음 문헌에서 온도 이상을 검토하여 이러한 대량 멸종 사건 동안 기후 변화를 주도하는 가열 온도의 역할을 추가로 조사했습니다.

결과

각 대량 멸종 사건에서 두 가지 사건 식별

5대 대량 멸종은 각각 두 개의 뚜렷한 멸종 펄스로 구성되었습니다.LOME은 두 개의 생물다양성 손실 펄스를 경험했습니다 4 , 21 , 22 .Frasnian-Famennian 대량 멸종(FFME)은 코노 돈트  의 중삼각지대 상단 근처에서 사소한 생물 감소로 이어졌습니다 6  (표  1 ).End-Permian 대량 멸종(EPE)은 페름기-트라이아스기 대량 멸종(PTME) 23 내의 가장 초기 트라이아스기(eTE)에서 두 번째 멸종 펄스를 동반했습니다 .End-Triassic 대량 멸종(ETME)은 1차 멸종 펄스(이벤트 1 및 2)로 구성되었으며, 그 다음에 낮은 생물다양성을 특징으로 하는 이벤트 3(이벤트 3) 16 , 24 . 백악기-고제3기 대량 멸종(KPgME)은 처음에는 표층 해양 생물에 영향을 미쳤고, 그 후 플랑크톤 유공충(foraminifera ) 19 의 P0 구역에 있는 심해 생물에서 경미한 지연 멸종 사건이 발생 했습니다  (표  1 ). 이러한 쌍 멸종 사건 사이의 시간 간격은 Gradstein et al. 25 및 Burgess et al. 26의 시간 척도를 기반으로 LOME, FFME, PTME, ETME 및 KPgME의 경우 각각 0.5백만 년, 0.3백만 년, 0.06백만 년, 0.2백만 년 및 ~0.1백만 년으로 추정됩니다  ( 표  1  ) .