我国科学家最近发现,人们对海洋里一种叫“钼”的元素和其同位素的循环,可能理解错了。这个发现,可能会改变我们想象远古地球的样子。
中国科学院广州地球化学研究所王志兵副研究员、韦刚健研究员团队联合中国地质调查局青岛海洋地质研究所邹亮研究员等,对西太平洋两个深海沉积岩芯进行了系统研究。结果表明,过去科学界可能显著高估了地质历史中全球“硫化缺氧”海盆的范围,这意味着远古海洋环境可能比我们想象的更适宜生命演化。相关论文于北京时间11月18日在国际学术期刊《自然·通讯》上线。
地球上的氧气不是从来就有的。科学家一直想搞清,远古海洋到底有多少氧气,因为这直接关系到生命是怎么演化的。他们通常靠分析海底沉积物里的钼同位素来推算,这就像破解地球的“化学密码”。
但问题在于,过去科学家主要用少数的铁锰结壳和结核当样本,认为它们能代表整个海洋氧化沉积物的特性。这有点像用冰山的一角去猜整座冰山有多大。
西太平洋深海沉积物的地球化学特征及采样位置 受访者 供图
团队研究了西太平洋的深海沉积物,发现事情没那么简单。更普遍存在的那些富含铁锰氧化物的深海软泥,它们的钼同位素特征和铁锰结壳明显不同。而且,越往沉积层深处,同位素数值还越高。这个模式在其他海域也看到过,说明可能是个普遍现象。
根据新数据,研究团队发现这类沉积物吸纳钼的能力远超预期,总量是以往认为的两倍多,占了整个海洋钼输出量的近一半。可以说,它才是海洋里最大的“钼沉淀池”,而且其同位素组成显著高于传统的铁锰结壳和结核特征。
这个修正意味着我们过去可能高估了远古海洋里缺氧硫化海盆的范围。换句话说,远古海洋的氧气条件可能比我们想的要好一些,整体环境对早期生命更友好。
这项研究发表在《自然·通讯》上,不仅帮我们更准确地描绘生命演化的背景舞台,也为理解地球宜居性的演化、应对未来环境变化提供了新的科学依据。
南方+记者 钟哲
通讯员 孔令竹