_ Îngroparea carbonului organic asistată de argilă a indus oxigenarea atmosferică în Paleozoic timpuriu, arată datele

Într-un studiu publicat în Science Advances, oamenii de știință au folosit date noi ale izotopilor de litiu (δ7Li) pentru a arăta că exportul de argilă continentală a promovat îngroparea carbonului organic și, prin urmare, oxigenarea atmosferică în timpul Cambrianului. perioada.

Animalele depind de oxigen pentru respirație. Astfel, apariția și proliferarea animalelor timpurii de la sfârșitul neoproterozoicului până la începutul erei paleozoice (~600–500 milioane de ani în urmă sau ani) a fost atribuită în mod tradițional unei creșteri semnificative a nivelurilor de oxigen marin. Cu toate acestea, trasoarele geochimice și modelele numerice sugerează că atât nivelul de oxigen atmosferic, cât și cel marin în timpul Neoproterozoicului târziu – Paleozoicului timpuriu au fost semnificativ mai scăzute decât în ​​prezent, cu stări mari redox foarte variabile.

În această perioadă, oxigenarea marine a avut loc sub condiții de oxigen atmosferic scăzut, atribuite unei pompe biologice marine îmbunătățite. Cu toate acestea, rolul altor factori, cum ar fi promovarea pompei de carbon mineral a îngropării materiei organice prin protecția mineralelor, nu a fost explorat în detaliu pentru această epocă.

Pentru a aborda această lacună, prof. Wei Guangyi de la Nanjing Universitatea și Prof. Zhao Mingyu de la Institutul de Geologie și Geofizică al Academiei Chineze de Științe (IGGCAS), împreună cu colaboratorii lor, au dezvoltat δ7Li în sedimente siliciclastice marine, cum ar fi pietrele de noroi, pentru a urmări proporțiile argilelor derivate continental conservate în zonele continentale. sedimente de raft.

În timpul intemperiilor chimice, litiul ușor izotopic este preluat de preferință de mineralele silicate secundare (adică argile), rezultând valori mai negative ale δ7Li în produsele foarte deteriorate. În schimb, mineralele primare silicate și produsele slab degradate (de exemplu, feldspat și mica) prezintă semnături δ7Li mai mari, similare cu cele ale crustei continentale superioare medii.

În plus, argilele marine authigenic formate prin intemperii maritime inverse, în general prezintă valori mai mari ale δ7Li datorită litiului derivat din apa de mare. Prin urmare, valorile δ7Li ale noroiilor marine servesc ca indicatori potențial fiabili ai proporțiilor diferitelor tipuri de minerale silicate conservate în sedimentele antice ale platformei continentale.

Cercetătorii au colectat aproximativ 600 de probe de noroi din Neoproterozoic târziu până la mijlocul Cambrian (~ 660–500 mya) și au analizat compozițiile izotopilor de litiu împreună cu raporturile potasiu și aluminiu (K/Al) pentru a urmări modificările intemperiilor continentale ale silicaților și compoziției minerale argiloase în acest interval. Scăderi semnificative ale raporturilor δ7Li și K/Al ale pietrelor de noroi marine după Cambrianul timpuriu (~525 mya) indică o creștere a intemperii a silicaților continentali și conservarea mineralelor argiloase în sedimentele marine.

În plus, noua bază de date de noroi δ7Li a fost comparată. cu conținut de fosfor (P), carbon organic total (COT) și uraniu (U) în sedimentele marine siliciclastice din compilațiile Proiectului de geochimie sedimentară și paleomedii. Aparițiile sincrone ale scăderii δ7Li și creșterii P, TOC și U în sedimentele marine oferă dovezi convingătoare pentru corelațiile dintre formarea argilei continentale, rezervoarele marine de P, fluxul de îngropare a carbonului organic și nivelurile de oxigenare marine.

Rezultatele unui Modelul biogeochimic global sugerează că afluxul crescut de argilă continentală în sedimentele marine a determinat creșterea nivelurilor de oxigen atmosferic și marin de adâncime, în special în condițiile inițiale de oxigen atmosferic scăzut.

(Fluierul)