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海底滚出16亿年“雪球”,远古碳储量颠覆认知,地球史或将改写

抖音热搜 2025年10月10日 23:01 2 admin
海底滚出16亿年“雪球”,远古碳储量颠覆认知,地球史或将改写

地球这颗蓝色星球已经“活”了45亿多年,要是想摸清它几十亿年前的海洋长啥样,可比翻家里老相册难多了,毕竟那会儿别说相机了,连能留下明显痕迹的生物都少得可怜。

地球科学家研究远古历史时,常陷入巧妇难为无米之炊”的困境,不过最近发表在《自然》杂志上的一项研究,给科学家们送来了个大惊喜,一种微小的蛋形氧化铁颗粒,就像藏在海底的“时间胶囊”,这颗小小的“胶囊”里到底装了多少关于过去的信息?

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“时间胶囊”怎么做出来的

咱们先聊聊这“时间胶囊”的“本体”,那些被叫做“鲕粒”的蛋形氧化铁颗粒,远看它跟沙滩上的普通沙粒没区别,可要是用电子显微镜放大,就会发现它更像一颗迷你鹅卵石,表面带着一层一层的纹路,那都是岁月留下的“年轮”。

但它的形成过程,可比鹅卵石有意思多了,更像小朋友在雪地里滚雪球:海浪推着它在海底慢慢滚动,一边滚一边“长个子”,每滚一圈就裹上一层新的物质,同时还会把周围的有机碳分子“抓”住,牢牢锁进自己的晶体结构里。

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研究团队通过分析,居然把海洋有机碳的数据追溯到了16.5亿年前,要知道,16.5亿年前地球上还只有单细胞生物在海里“瞎晃悠”,连最简单的多细胞生物都没出现,而这些鲕粒就已经默默当起了“记录员”,把当时的海洋环境一笔一笔记了下来。

这可比人类发明的任何档案保存技术都靠谱,毕竟人类文明才几千年,而鲕粒的“存档时间”是以亿为单位的。更厉害的是,它不像其他地质证据那样容易被破坏,只要没被岩浆熔化,里面的有机碳信息就能一直保存着,妥妥的“天然档案馆”。

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“胶囊”里的秘密

知道了这“时间胶囊”是怎么来的、怎么保存信息的,接下来就该打开它,看看里面“记”的核心内容,远古海洋里的碳,到底是个什么情况,是不是跟我们之前想的一样。

要读懂鲕粒记录的内容,得先搞懂海洋里的“碳账本”,也就是碳循环。咱们现在的海洋里藏着一个巨大的“隐形碳库”,里面的溶解有机碳多到吓人,大概有660万亿克,差不多等于工业化之前大气里所有二氧化碳的总量,相当于给地球装了个超大号的“碳存钱罐”。

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这“存钱罐”里的碳是怎么来的呢?主要一是空气里的二氧化碳溶解到海水里,跟着洋流沉到深海,在底下能待上好久。然后依靠是浮游植物、海洋细菌这些“小工匠”,靠晒太阳的能量把二氧化碳合成有机碳。

除此之外,微生物的“循环利用”,它们分解生物的排泄物和尸体,把里面的营养释放出来,变成新的溶解有机碳,这些碳在海里自由漂浮,总量居然是活生物体内碳的200倍,相当于“存钱罐”里的活期存款,随时能被调用。

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之前科学家们都觉得,10亿到5.41亿年前的新元古代,海洋里的有机碳肯定比现在多,毕竟那会儿地球刚经历完冰河时代,复杂生物还没出现,消耗碳的“食客”少,碳应该会越积越多。

可这颗“时间胶囊”一“开口”,直接把这个假设推翻了:通过分析它里面的有机碳,研究人员发现新元古代的溶解有机碳不仅不多,反而比现在少了90%到99%,相当于“碳存钱罐”里的钱比现在少了一大半。

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“时间胶囊”揭示的地球“成长史”

地球历史上有两次特别重要的“氧气革命”,就像给地球“换了口气”,直接改变了生命的演化方向,第一次是在24亿到21亿年前的“大氧化事件”。

大气里的氧气含量第一次大幅上升,生物也趁机学会了用氧气进行高效代谢,为后来复杂生命的出现打下了基础;第二次是新元古代的“氧化事件”,这次氧气含量再次飙升,最终让多细胞生物、甚至动植物有了生存的可能。

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之前科学家们觉得,新元古代海洋里的有机碳多,微生物分解这些碳的时候会消耗大量氧气,所以那会儿氧气含量低;等后来有机碳少了,氧气才慢慢多起来。可现在鲕粒告诉我们,新元古代的有机碳本来就少,那氧气是怎么变多的?

更关键的是,那会儿的深海缺氧,这些沉到海底的碳没法被微生物分解再利用,就像“存钱罐”的口被堵住了,碳只能一直留在海底,海洋里的溶解有机碳自然就少了。

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从远古到未来的“时间胶囊”

直到第二次氧气革命之后,深海里的氧气慢慢多了起来,微生物才能重新分解这些碳,让碳循环恢复正常,溶解有机碳的储量才慢慢上升到现在的水平。

可能有人会觉得,研究10亿年前的海洋碳储量,跟咱们现在的生活没关系,其实不然,它不仅改变了我们对地球生命演化的认识,还帮我们重新理解了地球应对环境变化的能力,而现在,人类活动正是地球面临的最大“环境变化”之一。

海底滚出16亿年“雪球”,远古碳储量颠覆认知,地球史或将改写

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现在咱们的海洋正在经历变暖、污染,氧气含量也在慢慢降低,这跟新元古代深海缺氧的情况有点像。虽然现在的科技水平、生态系统跟那会儿完全不同,但咱们得提前做好准备,比如减少海洋污染、控制温室气体排放,保护好现在的海洋生态。

地球的历史从来不是一本写死的书,每一个新发现的“时间胶囊”,而我们能做的,就是用科学的力量保护好这颗蓝色星球,让它能继续写下去,给未来的人类留下更多值得探索的“老故事”,也留下一个更美好的家园。

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