Undersøgelse af udviklingen i Jordens beboelighed reguleret af iltcyklus

Som et vigtigt materiale til overlevelse og reproduktion af næsten alle aerobe organismer, ilt er tæt forbundet med dannelsen og udviklingen af ​​komplekse organismer. En nylig gennemgang giver et systematisk overblik over de seneste fremskridt inden for iltcyklussen på forskellige rumlige og tidsmæssige skalaer og den vigtige rolle, som ilt spiller for at forme vores nuværende beboelige jord.

Professor Jianping Huang fra Lanzhou University er den tilsvarende forfatter til anmeldelsen med titlen "iltcyklussen og en beboelig jord, ", som er forsideartiklen i aprilnummeret Science Kina Jordvidenskab i 2021.

Baseret på at opsummere de seneste forskningsresultater fra forgængere, forfatterne til dette papir foreslår en koblingsmodel af de fem kugler i jordsystemet med iltcyklussen som kerne, og tydeliggøre iltcyklussens forbindelsesrolle i den. I denne avis, forfatterne opsummerede omfattende ændringerne i iltcyklussen og dens virkning på jordens beboelighed på flere tidsskalaer, herunder moderne og geologisk tid, og forventede den fremtidige udviklingstendens inden for iltcyklusforskning.

"Vi tager O ₂ for givet, fordi det bare er der, og vi ånder det hele tiden, alligevel tog det milliarder af år, før der var nok af det til at holde dyr som os i live. "Professor Jianping Huang fra Lanzhou University, den tilsvarende forfatter til papiret, påpeger, "Disse processer involverer samspillet mellem forskellige kugler i jordsystemet, som er komplekse tværfaglige spørgsmål med flere tidsmæssige og rumlige skalaer. "I dette papir, forfatterne illustrerer, hvordan de centrale biokemiske processer i iltcyklussen binder sammen de forskellige kugler i jordsystemet gennem feedback og interaktion. "En beboelig jord blev gradvist dannet under den lange udvikling af iltcyklussen."

Effekterne af nuværende menneskelige aktiviteter på iltcyklussen og biodiversiteten diskuteres også. "Fire af de fem store udryddelser af arter, der er sket i jordens historie, er relateret til manglen på ilt, "Professor Huang konkluderede, "På nuværende tidspunkt, under tvang af menneskelige aktiviteter, vores planet oplever en stor iltreduktion, med havets deoxygenering som repræsentant. Jordens iltcyklus er gradvist ude af balance, hvilket er meget bekymrende. "

Undersøgelser af iltcyklussen dækker et bredt tidsrum fra daglige til geologiske skalaer. Iltcyklusser i forskellige tidsskalaer dominerer kontrollen af ​​atmosfærisk O ₂ over de tilsvarende tidsskalaer. Imidlertid, der mangler en klar grænse, der deler de langsigtede og kortsigtede iltcyklusser, og de komplekse interaktioner mellem de kortsigtede og langsigtede processer er stadig uklare. Da jordsystemet er et meget ikke-lineært og stærkt koblet system, en mindre forstyrrelse kan have potentiale til at forårsage en række dramatiske ændringer. "Det er en topprioritet at forbinde de kortsigtede og langsigtede iltcyklusser inden for en sammenlignelig tidsplan frem for at adskille dem.

Effektivt tværfagligt samarbejde mellem jordvidenskabens underdiscipliner (geologi, oceanografi, atmosfæriske videnskaber, paleobiologi, etc.), og samfundsvidenskab bør fremmes for at afsløre de skjulte mekanismer, der styrer Jordens systems bane, og hvordan banen kan påvirke menneskers fremtid. "sagde prof. Huang. Heldigvis, der er gjort en indsats for at vende nedgangen i atmosfærisk O ₂ . I Kina, den grønne mur, som var designet til at afbøde ørkendannelse og udvide skove har opnået samlet succes i de sidste årtier. Reduktioner i kulstofemission og dets relaterede O ₂ forbrug er opnået i nogle større byer rundt om i verden.

Denne undersøgelse har vidtrækkende videnskabelig betydning og vigtig referenceværdi for at forstå den potentielle sammenhæng mellem iltcyklussen og biodiversiteten i geologisk historie og udforske den historiske udvikling og fremtid for Jordens beboelighed.