有机碳|用时20亿年！地球变“富氧”咋这么慢( 二 )
研究的焦点再次回到有机碳库的氧化，即寻找氧化剂 。
朱茂炎团队的研究始于2003年前后，团队利用地层学的研究优势论证了大规模造山运动导致原来海盆中形成的巨量蒸发盐矿物的风化，可以为海洋带来持续性硫酸盐（氧化剂）输入，这些硫酸盐通过硫酸盐还原菌大规模消耗海水中的溶解有机碳，并通过黄铁矿的大规模埋藏（产氧），最终导致海洋中溶解有机碳库的减小和海洋的迅速氧化 。相关研究成果2019年发表于《自然—地球科学》 。
虽然这一假说为寻找溶解有机碳库的氧化剂来源提供了解决方案，但该假说主要依赖于生物地球化学模型的数值模拟，缺乏具体地质记录和地球化学证据的直接论证 。
地质记录提供证据
为此，朱茂炎团队来到了湖北宜昌 。“这里有我们需要的剖面 。”他说 。
果不其然，科研团队在三峡地区南坨村剖面埃迪卡拉纪陡山沱组地层（约6亿年前）中识别出一个与地质历史上全球最大的Shuram/DOUNCE事件（陡山沱碳同位素负异常事件）级别相同但持续时间更短（约1.5百万年）的碳同位素负异常事件，相当于先前识别的WANCE事件（瓮安碳同位素负异常事件） 。
国际上将埃迪卡拉纪发生的地球历史上最大的海洋碳同位素负异常事件称为Shuram事件，在我国华南称为DOUNCE事件 。Shuram/DOUNCE事件的年龄、持续时间、全球性和成因机制，是建立埃迪卡拉纪全球年代标准和解决埃迪卡拉纪生命与环境演化问题的关键 。
为了弄清上述负异常事件发生的原因，论文第一作者、南京古生物所副研究员陈波等人利用剖面化石开展了详细的碳、氧、硫、铀、锶等多同位素体系分析，论证这次碳同位素负异常事件记录的是一次由大陆风化增强导致硫酸盐输入增加进而触发的短暂海洋氧化事件 。
这里的大陆风化增强所带来的海水硫酸盐含量增加，使深海溶解有机碳被迅速消耗，海洋开始氧化，大量13C（碳的稳定同位素之一）亏损的有机碳被氧化并释放到海水中，导致同期海水碳酸盐的碳同位素值急剧下降 。随着风化作用减弱，氧化剂被耗尽，海洋迅速恢复到缺氧状态，同时海水碳酸盐的碳同位素值恢复到正值 。
朱茂炎介绍，这一地球化学数据所揭示的过程与生物地球化学模型的数值模拟结果非常吻合 。特别有意义的是，WANCE事件发生的这一过程与随后发生的Shuram/DOUNCE 异常极其一致，支持了团体在2019年提出的假说，即造山运动导致大量氧化剂输入增加，是埃迪卡拉纪海洋氧化和极端碳同位素负偏移事件的主要驱动因素 。
他表示，这种海洋氧化还原状态和氧化剂供应之间的动态平衡完全符合Rothman提出的溶解有机碳库模型，为溶解有机碳库的存在导致前寒武纪海洋彻底氧化迟缓提供了直接证据 。
科研人员推测，发生在埃迪卡拉纪早期的WANCE事件，可能标志着这一大型深海溶解有机碳库解体的肇始 。
【有机碳|用时20亿年！地球变“富氧”咋这么慢】随后，多次持续时间更长、强度更大的脉冲式氧化剂输入事件，不断消耗大洋中的溶解有机碳库，促使其最终在寒武纪早期消亡，海洋变得更加氧化，为动物在寒武纪早期的大爆发和复杂海洋生态系统的出现创造了先决条件 。
“自此，原始地球基本完成了向现代地球—生命系统的革命性转变 。”朱茂炎说 。沈春蕾
推荐阅读
- 吃碳水化合物会发胖吗（吃碳水化合物是否会发胖）
- 用时蔬鸡蛋吐司 可以勾住家人的胃
- 胡萝卜|新年家宴，我用时3小时做了6道菜，老妈：都是开运菜，今年肯定顺
- 卤水|新年家宴，我用时3小时做了6道菜，老妈：都是开运菜，今年肯定顺
- 有机肥施用方法和步骤（怎么使用有机肥）
- 发动机积碳清洗（发动机积碳如何清洗）
- 珍珠煮完之后为什么会变硬（冰箱里保存以后的珍珠使用时注意什么）
- 使用高压灭菌器注意事项（高压灭菌器在使用时的注意事项有哪些）
- 廿碳五烯酸|让你停不下筷子的#东古家味美食#盐焗烤鱼
- 碳烟|研发纳米电热催化降解技术