El agotamiento del níquel oceánico y una hambruna de metanógeno antes del Gran Evento de Oxidación

Área de la Ciencia:

• La geoquímica es la geoquímica.
• Paleoclimatología Paleoclimatología
• Ciencias de la Tierra Temprana Ciencias de la Tierra Temprana.

Sus antecedentes:

• El Gran Evento de Oxidación (GOE) de hace unos 2.400 millones de años está relacionado con el aumento del oxígeno atmosférico.
• Las hipótesis anteriores para el colapso del metano, anteriores al GOE, luchan por alinearse con la evidencia geológica.
• Las formaciones de hierro en bandas (BIF) ofrecen información sobre la química oceánica precámbrica y la vida temprana.

Objetivo del estudio:

• Investigar la causa de la disminución del metano que precedió al GOE.
• Explorar el papel de la disponibilidad de níquel en los primeros ciclos biogeoquímicos de la Tierra.
• Conecte la evolución del manto con los cambios de redox atmosféricos.

Principales métodos:

• Análisis de las proporciones de níquel a hierro en las formaciones de hierro en bandas del Precámbrico.
• Medición de los coeficientes de partición del níquel entre el agua de mar simulada y los hidróxidos de hierro.
• Modelado de las concentraciones de níquel disuelto en antiguos océanos.

Principales resultados:

• Una disminución significativa en la relación níquel-hierro en los BIF hace unos 2.700 millones de años.
• La reducción del flujo de níquel a los océanos se atribuye al enfriamiento de las temperaturas del manto superior y a la disminución del vulcanismo ultramafico.
• Las concentraciones de níquel disuelto cayeron de ~400 nM en el Arqueo a <200 nM hace 2,5 años.

Conclusiones:

• La disminución del suministro de níquel probablemente inhibió la actividad del metanógeno y redujo la producción de metano biogénico.
• La disminución del metano puede haber precedido y ser independiente del aumento del oxígeno ambiental.
• Esta investigación vincula los procesos del manto a la evolución redox atmosférica a través de los requisitos de la enzima metanógeno.