50 pc 超新星后地球表面的光生物效应

我们研究了约 250 万和 800 万年前发生于约 50 pc 距离的近距超新星所致平流层 O3 耗竭对地球表面的潜在生物影响。将新的与已发表的大气化学模拟结果同辐射传输模拟相结合，以确定地表太阳辐照度变化与生物响应。我们发现 UVB 辐照度增加了 1.1 至 2.8 倍，在高纬度地区存在显著的纬度与季节变化。UVA 与 PAR（可见光）的变化则小得多。DNA 损伤（体外）增加倍数与 UVB 类似，而其他生物影响（红斑、皮肤癌、白内障、海洋浮游植物光合抑制及植物损伤）增加幅度较小。我们得出结论：该超新星情形下由 UV 辐照度增加所致的生物影响并非大灭绝级别，但可能促成物种丰度变化；此结果与时于上新世—更新世边界观测到的物种更替吻合良好。