Prihod kopenskih rastlin pred 400 milijoni let je spremenil zemeljski sistem za nadzor podnebja

Voda se nabira na mahu. Prej so kopenske rastline veljale za nežilne mahove. kredit: Katmai Preserve NPS Photo / Rus Taylor

Po novi študiji, ki so jo vodili raziskovalci iz UCL (University College London) in Yale, je prihod rastlin na kopno pred približno 400 milijoni let morda spremenil način, kako Zemlja naravno nadzira svoje podnebje.

Ogljikov cikel, postopek, skozi katerega se ogljik premika med kamninami, oceani, živimi organizmi in ozračjem, deluje kot naravni zemeljski termostat, ki v daljšem časovnem obdobju uravnava njegovo temperaturo.

V novi študiji, objavljeni v reviji NaravaV tej študiji so raziskovalci preučili vzorce kamnin v zadnjih treh milijard letih in našli dokaze o dramatičnih spremembah v načinu delovanja tega cikla pred približno 400 milijoni leti, ko so rastline začele kolonizirati zemljo.

Raziskovalci so še posebej ugotovili spremembo kemije morske vode, zabeleženo v grebenu, ki kaže na velik premik v globalnem nastanku tal – “tovarni mineralnih snovi v tleh” – iz oceanov v kopno.

Boriana Calderon-Asel je zbirala 450 milijonov let stare vzorce kamnin

Vzorec sedimentov ordovicij (450 milijonov let) prve avtorice Borijane Calderon-Assail. zasluga: Ashley Hood

Ker nastajanje tal v oceanu (obratno preperevanje) sprošča ogljikov dioksid v ozračje, medtem ko so tla na kopnem stranski produkt kemičnega preperevanja, ki odstranjuje ogljikov dioksid iz zraka, to zmanjšuje količino ogljika v ozračju, kar povzroča hladnejše planete in opazno podnebje z izmenjujočimi se ledenimi obdobji in toplimi obdobji.

Raziskovalci so predlagali, da je do prehoda prišlo zaradi razpršitve kopenskih rastlin, ki imajo zemljo in zemljo, kar preprečuje izpiranje ogljika v ocean in povečanje morskega življenja s pomočjo silicija, da loči svoje okostje in celične stene, na primer gobice bila. Celične alge in radiolariji (skupina praživali), ki vodijo do pomanjkanja silicija v morski vodi, ki je potreben za tvorjenje tal.

READ  To so najboljša mesta z žara v letu 2021, ugotavlja novo poročilo

Starejši avtor dr. Philipp Poge von Strandmann (UCL Earth Sciences) je dejal: “Naša študija kaže, da je ogljikov cikel večino Zemljine zgodovine deloval na bistveno drugačen način kot danes.

“Ta sprememba, ki se je postopoma zgodila pred 400 in 500 milijoni leti, je povezana z dvema velikima biološkima novostma tistega časa: širjenjem rastlin na kopnem in rastjo morskih organizmov, ki iz vode jemljejo silicij, da oblikujejo svoje okostje. in stene celic.

“Pred to spremembo je ogljikov dioksid v ozračju ostal visok, kar je privedlo do stabilnega, toplogrednega podnebja. Od takrat je naše podnebje med ledenimi obdobji in toplejšimi obdobji poskakovalo naprej in nazaj. Takšne spremembe spodbujajo rast in razvoj zapletenega življenja v tem času kopenske živali postale prve.

“Okolje z nizkimi emisijami ogljika je tudi bolj občutljivo na spremembe, kar ljudem omogoča lažji vpliv na podnebje kot zgorevanje fosilnih goriv.”

Prva avtorica Boriana Calderon-Assel, doktorska študentka na univerzi Yale je povedala: “Z merjenjem litijevih izotopov v kamninah, ki zajemajo večino Zemljine zgodovine, smo želeli raziskati, ali se je kaj spremenilo v delovanju ogljikovega kroga v velikem obsegu ali ne. ugotovila, da je bila, in zdi se, da je ta sprememba povezana z rastjo rastlinskega sveta na kopnem in živalskega sveta s pomočjo silicija v oceanu. “

V študiji so raziskovalci izmerili litijeve izotope v 600 vzorcih kamnin, odvzetih z več različnih krajev po svetu. Litij ima dva naravno prisotna stabilna izotopa – eden vsebuje tri protone in tri nevtrone, drugi pa tri protone in štiri nevtrone.

Ko se glina počasi kopiči na kopnem, močno podpira litij-6, zaradi česar je okoliška voda obogatena z drugim, težjim izotopom, litijem-7. Z analizo vzorcev z masno spektrometrijo so raziskovalci ugotovili povečanje ravni litijevega izotopa-7 v morski vodi, zabeleženo v kamninah, ki se je zgodilo pred 400 in 500 milijoni leti, kar je sovpadlo s širjenjem rastlin v zemeljski proizvodnji tal. velika sprememba. Pojav morskega življenja z uporabo kopnega in silicija.

READ  Povečanje Covid-19, zdravniki, zasičeni z oklevanjem pri cepljenju, v bolnišnicah z različico Delta

Tla nastanejo na kopnem kot ostanek kemičnega preperevanja, primarnega dolgotrajnega procesa, s katerim se ogljikov dioksid odstrani iz ozračja. Pojavi se, ko se atmosferski ogljik zmeša z vodo in tvori šibko kislino, ogljikovo kislino, ki kot dež pade na tla in raztopi kamnine, pri čemer ioni, vključno s kalcijevimi ioni, tečejo v ocean. Sčasoma se ogljik zapre v skalah na dnu oceana. Nasprotno pa izguba ogljika izniči fotosinteza rastlin, ko rastline propadejo, in le redko vpliva na raven ogljikovega dioksida več kot nekaj sto let.

Ko se tla oblikujejo v oceanu, ogljik ostane v vodi in se sčasoma spusti v zrak kot del nenehne izmenjave ogljika, ki se zgodi, ko zrak sreča vodo.

Referenca: “Litij-izotopska perspektiva na razvoj ogljikovega in silicijevega cikla” avtorjev Boriana Calderon-Essel, Joachim AR Katchinoff, Noah J. Planavsky, Ashley proti S. Hoodu, Matthew Dellinger, Eric J. Bellefroid, David S. Jones, Axel Hoffman, Frantz Osa Osa, Francis A. McDonald, Chunjiang Wang, Terry T. Isson, Jack G. Murphy, John A. Higgins, a. Joshua West, Malcolm W. Wallace, Dan Assail in Philipp AE Poge von Strandmann, 14. julij 2021, Narava.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03612-1

Študijo sta podprla Evropski raziskovalni svet in NASA.

Mojca Andreja

Nagnjena je k apatiji. Nevidni raziskovalec. Vseživljenjski guru slanine. Potovalni odvisnik. Organizator. "

Related Posts

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen. * označuje zahtevana polja

Read also x