萨达尔·阿巴迪古代尘埃

OU地球科学家记录了3亿年前大气尘埃对海洋生态系统的作用

 

2019年12月23日

诺曼,俄克拉荷马州。-尘埃对地球的生命和健康起着至关重要的作用。在我们的现代世界，来自撒哈拉沙漠的沙尘暴带来的灰尘携带的营养物质使亚马逊雨林的土壤肥沃，并为大西洋的藻类等光合生物提供养分。反过来，正是这些生物吸入二氧化碳并排出氧气。

Mehrdad Sardar Abadi是墨尔本地球与能源学院地球科学学院的皇冠体育研究员，学院院长Lynn Soreghan与来自佛罗里达州立大学、麻省理工学院、汉普顿大学和查尔斯顿学院的皇冠体育研究人员一起领导了一项皇冠体育研究，以了解3亿年前尘埃在地球大气中的作用。

为了进行这项皇冠体育研究，皇冠体育研究小组需要找到古代大气中的尘埃，这使他们找到了现代伊朗浅海生态系统的遗迹。

萨达尔·阿巴迪解释说，与巴哈马群岛等现代世界的地区类似，这些浅海生态系统无法生存，除非它们处于远离河流径流的原始水中。通过瞄准这些系统，萨达尔·阿巴迪和索雷根知道，他们发现的硅酸盐颗粒可能是通过空气而不是河流沉积的。

萨达尔·阿巴迪和索雷汗在伊朗北部和中部山区的露头岩层中发现了两段石灰石，并对封存在碳酸盐岩中的灰尘进行了鉴定和取样。

然后对岩石进行一系列的化学处理，以提取古代的尘埃。剩下的是硅酸盐矿物，如粘土和石英，它们以空气中的颗粒——3亿年前的尘埃的形式进入了环境。

掌握了古代尘埃，萨达尔·阿巴迪可以确定晚古生代大气中有多少尘埃。他们的皇冠体育研究结果表明，在这个古老的时期，地球的大气粉尘要多得多。与佛罗里达州立大学的合作者合作，他进行了地球化学测试来分析样品中的铁。这些测试表明，这些古老的尘埃还含有相当比例的高活性铁，这是这种关键微量营养素的特别丰富的来源。

虽然铁并不是尘埃中唯一可能携带的微量营养素，但据估计，这种古代尘埃所含的生物可利用铁是现代尘埃的两倍，而现代尘埃为亚马逊雨林施肥。

这种强大的尘埃施肥导致了海洋光合作用的大量增加。在富含铁的尘埃的推动下，藻类和蓝藻吸收二氧化碳并排出氧气。皇冠体育研究人员推测，这一作用持续了数百万年，改变了地球的大气层。

萨达尔·阿巴迪说：“植物和藻类等初级生产者的丰度更高，可能导致更高的碳捕获，这有助于解释大约3亿年前大气中二氧化碳的下降。”

“如果我们从我们的样本中看到的是在全球范围内发生的，这意味着尘埃施肥效应降低了大气中的二氧化碳，是地球历史上这段时间碳循环的一个相当重要的部分，”Soreghan说。

科学家们提出的一种碳封存方法是向海洋中孤立的部分添加生物可利用的铁，这些部分非常遥远，远离含尘大陆，本质上是沙漠。曾经小规模尝试过这种方法的科学家已经记录了由此产生的浮游植物大量繁殖。

但是，Soreghan警告说，没有人知道大规模这样做的意外后果。这就是为什么萨达尔·阿巴迪和他的皇冠体育研究小组深入皇冠体育研究时间来寻找答案。

“地球的地质记录就像一本实验室的书。它已经进行了无数次实验。我们可以打开地球的实验书，重建过去发生的事情，看看地球是如何应对这些有时非常极端的状态的。”

这些数据和综合数据有助于约束和改进计算机气候模型。建模者越深入时间，不受约束的变量就越多。通过提供数据，模型可以更加准确。

“通过回溯，我们可以揭示地球和大气所经历的最极端的状态，”Soreghan说。“这些信息可能会帮助我们解决今天的问题。”

该小组的皇冠体育研究最近发表在美国地质调查局的《地质学》杂志上。这篇文章可以在这里找到。这项皇冠体育研究是由美国国家科学基金会和皇冠体育资助的。

欲首页信息或要求采访萨达尔·阿巴迪和索雷汉，请致电（405）325 -8981或sarah.warren@ou.edu与萨拉·沃伦联系。