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古代地球の秘密: 2億3000万年前から2億1000万年前の間の炭素同位体の偏差はなぜそれほど驚くべきものなのか?
地球の歴史を通じての炭素同位体の変化は、地球規模の炭素循環を研究するための重要な指標です。特に、2億3000万年前から2億1000万年前に発生したロマガンディ・ジャトゥリ炭素同位体イベント（LJE）では、驚くべき炭素同位体の偏差が示され、古代の地球の多くの謎が明らかになりました。この期間中、海洋炭酸塩岩のδ13C値は+5〜+30‰の範囲にあり、これはこれまで観測されてきた炭素同位体の傾向とは大きく異なります。
この期間中、地中に埋もれた有機炭素の量は2～3倍に増加した可能性があり、このプロセス全体は数百万年にわたりました。
科学者たちは、地球規模の炭素循環の進化についての洞察を得るために、海洋炭酸塩岩のδ13C値を分析しています。炭素の流れは、大気、海洋、陸地の相互作用に関係しているだけでなく、この出来事における光合成、呼吸、鉱物の溶解などのプロセスの重要性も反映しています。炭素の移動についての理解が深まるにつれ、それが地球の大気中の二酸化炭素濃度に及ぼす影響、ひいては地球の気候に影響を及ぼすことがより認識されるようになっています。
初期の研究では、LJEのδ13C値が高いのは、特定の場所での有機炭素の局所的な増加によるものだと示唆されていましたが、世界中の多くの海洋炭酸塩岩石は時間の経過とともに同様の増加を示しています。これは、イベントは世界的に増加しています。
地域と時間範囲
研究によると、この出来事の期間はおよそ2億4900万±900万年から1億2800万±940万年で、南極大陸を除く世界のすべての大陸に影響を及ぼした。この期間中、ラネモサグループとフナイ地域で発見されたδ13C値の変化により、LJEの範囲は特定の地域に限定されなくなりました。この時期、断面は数十メートルの厚さになり、当時の炭素循環の壮大さを垣間見ることができます。
研究方法
地質学では、地層の年代測定に適切な方法を選択することが重要です。海洋炭酸塩岩の年代測定には、熱イオン化質量分析法 (TIMS) や同位体希釈熱イオン化質量分析法 (ID-TIMS) などの技術が一般的に使用されています。これらの技術は炭素データの精度を評価するために非常に重要であり、δ13C値の測定誤差を1‰以内に制御できます。
これらの方法は、サンプルを高温で気化させることでさまざまな同位体を効果的に分離して測定することができ、さらに岩石中の鉛とウランの比率を明らかにして岩石の年代を決定することができます。
LJE の原因
科学界では、LJE の原因についてさまざまな仮説が提唱されています。理論の 1 つは、LJE が、代替プロセスの炭素貯蔵によって炭素循環のバランスが変化し、それによってより多くの酸素が放出された大酸素化イベント (GOE) に関連しているというものです。さらに、炭酸鉄の酸化プロセスもこの現象を説明するために提案されています。このプロセスによって放出される二酸化炭素の量は消費される酸素の量をはるかに上回り、有機物の埋没をさらに促進するためです。
別の仮説では、大きな地殻変動によって火山性二酸化炭素の放出が増加し、それが炭酸塩や有機物の堆積にも寄与した可能性があると提唱されています。
気候変動の影響
LJE が徹底的な調査を進めるにつれ、この出来事が地球の初期の炭素循環に影響を与えただけでなく、その後の気候変動の基礎を築いたことが徐々にわかってきました。この高炭素同位体現象が、私たちが現在直面している気候変動の問題に将来どのような影響を与えるのかは、深く探究し、考える価値があります。
LJE についてより深く理解するにつれて、古代の地球のさらなる秘密が明らかになり、今日の気候変動に対する警告やインスピレーションが得られるのでしょうか?
