Language
Country/Area
No result found
Секреты древней Земли: почему отклонение изотопов углерода между 230 и 210 миллионами лет назад столь удивительно?
Изменения изотопов углерода на протяжении истории Земли являются важным индикатором для изучения глобального углеродного цикла. В частности, событие изотопного обмена углеродом (LJE) в Ломагунди-Джатули, произошедшее между 230 и 210 миллионами лет назад, продемонстрировало поразительное отклонение изотопов углерода, открыв многие загадки древней Земли. В этот период значения δ13C в морских карбонатных породах варьировались от +5 до +30‰, что сильно отличается от тенденций изотопов углерода, которые мы наблюдали до сих пор.
За этот период количество захороненного органического углерода могло увеличиться в два-три раза, а весь процесс занял миллионы лет.
Ученые анализируют значения δ13C в карбонатных породах океана, чтобы получить представление об эволюции глобального углеродного цикла. Поток углерода не только включает взаимодействие между атмосферой, океаном и сушей, но и отражает важность таких процессов, как фотосинтез, дыхание и растворение минералов в этом событии. По мере того, как мы лучше понимаем мобильность углерода, мы все больше осознаем ее влияние на концентрацию углекислого газа в атмосфере Земли, что, в свою очередь, влияет на климат Земли.
Первоначальные исследования предполагали, что высокие значения δ13C LJE были вызваны только локальным увеличением органического углерода в определенных местах, но многие морские карбонатные породы по всему миру показали аналогичное увеличение с течением времени. Это меняет природу событие к глобальному росту.
Регион и временной диапазон
Согласно исследованию, продолжительность этого события составила приблизительно от 249±9 миллионов лет до 128±9,4 миллионов лет, охватив все континенты мира, за исключением Антарктиды. За этот период изменения значений δ13C, обнаруженные в группе Ранемоза и районе Фунаи, привели к тому, что область применения LJE больше не ограничивается конкретным регионом. В этот период толщина профиля может достигать десятков метров, что дает нам представление о масштабах углеродного цикла того времени.
Методы исследования
В геологии выбор правильного метода датирования стратиграфических слоев имеет решающее значение. Для датирования возраста морских карбонатных пород обычно используются такие методы, как масс-спектрометрия с термической ионизацией (TIMS) и масс-спектрометрия с термическим разбавлением изотопов и ионизацией (ID-TIMS). Эти методы имеют решающее значение для оценки точности данных по углероду и позволяют контролировать погрешность измерения значений δ13C в пределах 1‰.
Эти методы позволяют эффективно разделять и измерять различные изотопы путем испарения образцов при высоких температурах, что позволяет дополнительно определить соотношение свинца и урана в породе и, таким образом, определить возраст породы.
Причины LJE
Научное сообщество выдвинуло множество гипотез о причинах LJE. Одна из теорий заключается в том, что LJE связан с Великим событием оксигенации (GOE), в ходе которого накопление углерода в альтернативных процессах изменило баланс углеродного цикла, тем самым высвободив больше кислорода. Кроме того, для объяснения этого явления также предлагается процесс окисления карбоната железа, поскольку количество выделяемого в ходе этого процесса углекислого газа намного превышает количество потребляемого кислорода, что еще больше способствует захоронению органического вещества.
Другая гипотеза предполагает, что крупные тектонические изменения могли привести к увеличению выброса вулканического углекислого газа, что также способствовало отложению карбонатов и органических веществ.
Влияние изменения климата
По мере того, как LJE проводит глубокие исследования, мы постепенно понимаем, что это событие не только повлияло на ранний углеродный цикл Земли, но и заложило основу для последующего изменения климата. То, как это событие с высоким содержанием изотопов углерода может повлиять на проблемы изменения климата, с которыми мы сталкиваемся в будущем, заслуживает нашего глубокого изучения и размышлений.
По мере того, как мы глубже познаем LJE, сможем ли мы раскрыть больше секретов древней Земли и получить некоторые предостережения и вдохновение относительно сегодняшнего изменения климата?
