Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Natur

Oldtidens tidslinje for iltning af havet afsløret

En dolomitprøve fra den kambriske Muav-formation set gennem et mikroskop. Der kan ses flere generationer af mineralvækst. Kredit:Uri Ryb, Hebrew University of Jerusalem

Dr. Uri Ryb og Dr. Michal Ben-Israel fra Institute of Earth Sciences ved det hebraiske universitet har sammen med deres samarbejdspartnere gjort en vigtig opdagelse inden for geovidenskab. Deres undersøgelse, offentliggjort i Nature Communications , introducerer en ny tilgang til at rekonstruere iltstigningen i ældgamle havmiljøer ved hjælp af U- og Pb-målinger i dolomitbjergarter, der strækker sig over de sidste 1,2 milliarder år.

Forskere estimerer almindeligvis iltniveauerne i oldtidens oceaner ud fra sammensætningen af ​​'redox-følsomme' elementer, der er bevaret i gamle sedimentære bjergarter. Disse sammensætninger kan dog let ændres i løbet af den geologiske historie. Holdet overvandt denne udfordring ved at udvikle en ny tilgang, der bruger dolomit U-Pb-datering til at detektere iltningssignaler, der er modstandsdygtige over for en sådan ændring, hvilket giver os et upartisk perspektiv på marine iltningsdynamik.

Deres rekord indikerer en dramatisk stigning i iltningen af ​​havene under den sene palæozoikum, hundreder af millioner af år efter fremkomsten af ​​de første dyr. Dette stemmer overens med andre beviser, der indikerer iltningen af ​​havet på samme tid, understøtter hypotesen om, at dyr har udviklet sig i oceaner, der for det meste var iltbegrænsede, og antyder, at ændringer i havets ilt blev drevet af evolution.

Foreslåede stadier i udviklingen af ​​U-Pb-systemet i dolomit-precursor-carbonatmineraler og dolomit, deponeret ved henholdsvis 400 Ma og ændret ved 200 Ma. Ændringer i U–Pb-systemet over tid præsenteres ved hjælp af Tera-Wasserburg konkordiediagrammer. I hvert plot er den blå linje concordia-kurven med blå prikker, der repræsenterer tiden i Ga. a Under aflejring af karbonatmineraler, de indledende 207 Pb/ 206 Pb-forhold nedarves fra havvand. b I diagenetiske begravelsesmiljøer, længe efter aflejring og efter en vis isotopisk henfald i U-Pb-systemet, omfordeles Pb og homogeniseres isotopisk i prøven i et lukket system, og dolomitmineraler opnår det systemgennemsnitlige 207 Pb/ 206 Pb forhold. c Efter det sene stadium af diagenetisk Pb-homogenisering fortsætter isotopisk henfald i dolomitten i et lukket system til nutiden, hvilket resulterer i en U-Pb-dato, der er yngre end aflejringsalderen og en initial 207 Pb/ 206 Pb-forhold lavere end forventet initial havvandssammensætning. Grå romber og linje repræsenterer den isokron, der ville resultere, hvis der ikke var nogen ændring. Kredit:Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-46660-7

Ifølge Uri Ryb forbedrer disse opdagelser ikke kun vores forståelse af oldtidens jordøkosystemer, men har også implikationer for søgen efter udenjordisk liv. "At afsløre dynamikken mellem evolution og iltniveauer i tidlige jordmiljøer kan sætte observationer af den atmosfæriske sammensætning af exoplaneter, som nu bliver tilgængelige gennem den nye generation af rumteleskoper, i kontekst. Specifikt tyder det på, at lave niveauer af ilt er tilstrækkelige til komplekst liv- former for at trives."

Flere oplysninger: Michal Ben-Israel et al., Sen palæozoisk iltning af marine miljøer understøttet af dolomit U-Pb-datering, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-46660-7

Journaloplysninger: Nature Communications

Leveret af Hebrew University of Jerusalem




Varme artikler