http://www.physorg.com/news160910438.html
May 7th, 2009
(PhysOrg.com) -- 地質學家也許發現一個古老問題 -- 換言之，一個像冰河時期這麼老的問題 -- 的答案。很顯然，地球上最早出現的冰河時期也許起因於地球大氣中的氧增加了，那消耗大氣的溫室氣體，並使地球冰凍。
Alan J. Kaufman，Maryland 大學地質學教授，Maryland 地質學同僚 James Farquhar 以及一個來自德國、南非、加拿大與美國的科學家團隊，發現證據指出，地球大氣的氧化（作用） -- 通常稱為大氧化事件（Great Oxygenation Event）-- 與冰河時期第一次廣布地球相符。
"我們現在能將我們的雙手放在岩石圖書館上，那保存了不可逆的大氣變化證據，" Kaufman 說。"這種異常事件對氣候，也對生物，有著深遠的影響。"
利用硫同位素來測定年紀約 23 億歲、來自南非 Transvaal Supergroup 的岩石氧含量，他們發現大氣的氧突然增加的證據，那與冰河岩屑（debris）的物理證據，與碳循環之新世界秩序的地球化學證據廣泛相符。
"硫同位素改變我們所記錄的，與碳循環中第一個已知異常相符。這也許導致光合（photosynthetic）生物的多樣化，它們產生的氧改變了大氣，" Kaufman 說。
25 億年前，在地球大氣包含可察覺的氧之前，光合作用細菌發出氧，那最早可能氧化了海洋表面，且大氣是在更晚的時候。首度形成的氧與海洋中的鐵起反應，創造出氧化鐵，沈澱在海床上稱為帶狀鐵組成（banded iron-formations）-- 成層紅棕色岩石的沈積，那累積在全世界的海盆中。更晚的時候，一旦鐵被用盡，氧從海洋逃脫，並開始填滿大氣。
一旦氧進入大氣，Kaufman 的團隊指出，它與甲烷反應，一種強大溫室氣體，並形成二氧化碳，其暖化地球表面的效率比甲烷少了 62 倍。"在較少暖化可能性的情況下，表面溫度也許會筆直下降，導致包圍地球的冰河與海冰，" Kaufman 說。
除了它對於氣候的影響之外，氧的增加也促使平流層的臭氧增加，我們地球的遮光罩。這個氣體層，那位於地表上方 19 - 48 公里，減少有害紫外光抵達海洋的量，讓先前生活在較深之處的光合生物體能夠向上移動到表面，也因而增加它們的氧氣輸出，更進一步增加平流層的臭氧。
"大氣中的新氧氣也促進了風化程序，傳遞更多養分到海中，也許將生物的演化往真核生物推動，其重要生物合成路徑，需要自由的氧，" Kaufman 說。
根據 Kaufman 等人表示，大氧化事件的結果，是地球大氣、氣候與生活在其表面之生物的完全轉變。這項研究發表於五月號的 Geology。
※ 現在的暖化效應正在逆轉這一切？相關報導：
＊ Reconstructing Earth's surface oxidation across the Archean-Proterozoic transition
http://geology.gsapubs.org/cgi/content/abstract/37/5/399
Qingjun Guo, Harald Strauss, Alan J. Kaufman,＊ NASA 科學家發現生命源於太空的線索
Stefan Schroder, Jens Gutzmer, Boswell Wing,
Margaret A. Baker, Andrey Bekker, Qusheng Jin, Sang-Tae Kim
and James Farquhar
Geology, May 2009, v. 37, no. 5, p. 399-402,
doi: 10.1130/G25423A.1
The Archean-Proterozoic transition is characterized by the widespread deposition of organic-rich shale, sedimentary iron formation, glacial diamictite, and marine carbonates recording profound carbon isotope anomalies, but notably lacks bedded evaporites. All deposits reflect environmental changes in oceanic and atmospheric redox states, in part associated with Earth's earliest ice ages. Time-series data for multiple sulfur isotopes from carbonate-associated sulfate as well as sulfides in sediments of the Transvaal Supergroup, South Africa, capture the concomitant buildup of sulfate in the ocean and the loss of atmospheric mass-independent sulfur isotope fractionation. In phase with sulfur is the earliest recorded positive carbon isotope anomaly, convincingly linking these environmental perturbations to the Great Oxidation Event (ca. 2.3 Ga).
＊ 大滅絕、古代病毒也許握有生命起源線索
＊ 遠古「鋯石」證明早期地球各大陸氣候嚴苛
＊ 研究者發現 5 億年前出現「可呼吸的」大氣
＊ 科學家發現生命大爆發至少有 2 次以上
＊ 科學家解謎 生命起源「鎳」扮主角
＊ 病毒是海洋養份循環的隱藏驅動者
＊ 研究證明海洋的「死亡區域」繼續擴張
＊ 關鍵轉捩點能引起氣候突然轉變？
＊ 在海中加鐵能對抗暖化？答案沒這麼簡單
1 則留言:
巨獸滅絕日 地球變冷時
【聯合報╱編譯王麗娟／報導】2010.05.24
約莫1萬2800年前，當人類足跡遍及新世界（南北美洲）時，氣溫一度陡降，甚至到寒冷徹骨地步，研究人員23 日發表報告說，那次全球氣溫驟冷與長毛象和其他巨型動物群快速滅絕有關。
科學家解釋，當時北美洲充滿一百多種的草食巨型動物，這些動物打嗝和放屁都會釋出大量甲烷，就像現在的牛和其他反芻動物一樣。甲烷造成溫室效應的能力是二氧化碳30倍。
這些甲烷，並不足以觸發無可收拾的全球暖化，不過，當這些巨型動物因人類活動而數量銳減，牠們排放的甲烷突然消失，卻足以引起當時氣候的長期驟冷，亦即所謂的「新仙女木」（Younger Dryas）事件。
仙女木是生長在極區的植被，當時由於氣候變冷，仙女木再度由極區向赤道生長，科學家因此會在低緯的地層中發現仙女木化石。
新墨西哥大學研究員史密斯等人於自然雜誌發表報告說，從現代的牛與其他反芻動物的排氣資料，他們推斷史前巨型動物群的甲烷總排放量每年將近10兆克。
當巨型動物群消失與天氣驟冷發生時，根據當時的冰蕊樣本，大氣的甲烷濃度也約下降180ppbv。格陵蘭其他時期的冰蕊顯示，甲烷每下降20ppbv，平均氣溫約下降攝氏一度。換句話說，減少180ppbv，溫度將下降攝氏9到12度，與新仙女木事件驟冷期的氣溫幾乎完全吻合。
由於巨型動物群是因人類活動而滅絕，史密斯等人說，他們建議，人類影響氣候系統的「人類世」時期 (Anthropocene epoch)，不應該從1800年代的工業革命算起，而應從至少1萬3400年前人類大舉遷入美洲即開始起算才對。
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