Language
Country/Area
No result found
Bí mật của Trái đất cổ đại: Tại sao độ lệch đồng vị cacbon lại đáng ngạc nhiên đến vậy trong khoảng từ 230 đến 210 triệu năm trước?
Những thay đổi trong đồng vị cacbon trong suốt lịch sử Trái Đất là một chỉ báo quan trọng để nghiên cứu chu trình cacbon toàn cầu. Đặc biệt, sự kiện đồng vị carbon Lomagundi-Jatuli (LJE) xảy ra trong khoảng từ 230 đến 210 triệu năm trước đã cho thấy độ lệch đồng vị carbon đáng kinh ngạc, hé lộ nhiều bí ẩn về Trái Đất cổ đại. Trong giai đoạn này, giá trị δ13C trong đá cacbonat biển dao động từ +5 đến +30‰, rất khác so với xu hướng đồng vị cacbon mà chúng ta đã quan sát cho đến nay.
Trong thời gian này, lượng cacbon hữu cơ bị chôn vùi có thể đã tăng gấp hai đến ba lần và toàn bộ quá trình kéo dài hàng triệu năm.
Các nhà khoa học phân tích giá trị δ13C trong đá cacbonat đại dương để hiểu rõ hơn về quá trình tiến hóa của chu trình cacbon toàn cầu. Dòng chảy của carbon không chỉ liên quan đến sự tương tác giữa khí quyển, đại dương và đất liền mà còn phản ánh tầm quan trọng của các quá trình như quang hợp, hô hấp và hòa tan khoáng chất trong sự kiện này. Khi chúng ta hiểu rõ hơn về khả năng di chuyển của carbon, chúng ta sẽ nhận thức rõ hơn về tác động của nó đến nồng độ carbon dioxide trong khí quyển Trái Đất, từ đó ảnh hưởng đến khí hậu Trái Đất.
Các nghiên cứu ban đầu cho thấy giá trị δ13C cao của LJE chỉ là do sự gia tăng cục bộ của cacbon hữu cơ tại một số địa điểm nhất định, nhưng nhiều loại đá cacbonat biển trên khắp thế giới đã cho thấy sự gia tăng tương tự theo thời gian. Điều này làm thay đổi bản chất của sự kiện dẫn đến sự gia tăng toàn cầu.
Khu vực và phạm vi thời gian
Theo nghiên cứu, sự kiện này kéo dài khoảng 249±9 triệu năm đến 128±9,4 triệu năm, bao gồm tất cả các châu lục trên thế giới ngoại trừ Nam Cực. Trong giai đoạn này, những thay đổi về giá trị δ13C được tìm thấy ở nhóm Ranemosa và khu vực Funai đã khiến phạm vi của LJE không còn giới hạn ở một khu vực cụ thể nữa. Trong thời gian này, lớp băng có thể dày tới hàng chục mét, giúp chúng ta có cái nhìn thoáng qua về sự hùng vĩ của chu trình carbon tại thời điểm đó.
Phương pháp nghiên cứu
Trong địa chất, việc lựa chọn phương pháp phù hợp để xác định niên đại của các lớp địa tầng là rất quan trọng. Để xác định tuổi của đá cacbonat biển, các kỹ thuật thường được sử dụng bao gồm phương pháp phổ khối ion hóa nhiệt (TIMS) và phương pháp phổ khối ion hóa nhiệt pha loãng đồng vị (ID-TIMS). Các kỹ thuật này rất quan trọng để đánh giá độ chính xác của dữ liệu carbon và có thể kiểm soát sai số đo lường của giá trị δ13C trong vòng 1‰.
Các phương pháp này có thể tách và đo hiệu quả các đồng vị khác nhau bằng cách làm bay hơi các mẫu ở nhiệt độ cao, từ đó làm rõ hơn tỷ lệ chì so với urani trong đá và do đó xác định được tuổi của đá.
Nguyên nhân gây ra LJE
Cộng đồng khoa học đã đưa ra nhiều giả thuyết khác nhau về nguyên nhân gây ra LJE. Một trong những giả thuyết là LJE có liên quan đến Sự kiện oxy hóa lớn (GOE), trong đó quá trình lưu trữ carbon của các quá trình thay thế đã làm thay đổi sự cân bằng của chu trình carbon, do đó giải phóng nhiều oxy hơn. Ngoài ra, quá trình oxy hóa sắt cacbonat cũng được đưa ra để giải thích hiện tượng này, bởi vì lượng carbon dioxide được giải phóng trong quá trình này vượt xa lượng oxy tiêu thụ, thúc đẩy quá trình chôn lấp chất hữu cơ.
Một giả thuyết khác cho rằng những thay đổi kiến tạo lớn có thể dẫn đến việc giải phóng nhiều hơn khí cacbonic núi lửa, điều này cũng góp phần vào sự lắng đọng của cacbonat và chất hữu cơ.
Tác động của biến đổi khí hậu
Khi LJE tiến hành nghiên cứu chuyên sâu, chúng ta dần nhận ra rằng sự kiện này không chỉ ảnh hưởng đến chu trình carbon ban đầu của Trái Đất mà còn đặt nền móng cho sự thay đổi khí hậu sau này. Tác động của sự kiện đồng vị carbon cao này đến các vấn đề biến đổi khí hậu mà chúng ta đang phải đối mặt trong tương lai là điều đáng để chúng ta nghiên cứu và suy nghĩ sâu sắc.
Khi chúng ta hiểu sâu hơn về LJE, liệu chúng ta có thể khám phá thêm nhiều bí mật về Trái Đất cổ đại và có được một số cảnh báo cũng như nguồn cảm hứng cho vấn đề biến đổi khí hậu ngày nay không?
