大規模な硫黄同位素分断は,ネオアルケアンの微生物の硫酸還元と関連しています
Iadviga Zhelezinskaia1, Alan J Kaufman2, James Farquhar2
1Department of Geology and Earth System Science Interdisciplinary Center, University of Maryland, College Park, MD 20742, USA. zhelezka@umd.edu.
古代ブラジルの岩石から得られた硫黄同位体データは,微生物の硫酸塩の減少が顕著であることを明らかにし,初期の海洋生物に関する以前の考え方に異議を唱える. この研究は,地球の古代硫黄循環における微生物の役割を強調しています.
科学分野:
- 地質化学 地質化学
- パレオバイオロジーの古生物学
- 同位体地質学とは,同位体地質学である.
背景:
- ネオアルケアンの堆積岩は,硫黄の同位体の分断が限られていることが多く,微生物の硫酸塩の減少が最小限であることを示唆しています.
- 微生物による硫酸塩の減少は,地球の歴史の初期に起こったことが知られているが,古代の海洋への影響については議論されている.
研究 の 目的:
- ネオアルカイン時代の岩石における硫黄同位体シグネチャーを調査し,微生物の活動と海洋化学を理解する.
- 微生物による硫酸縮小の程度とその影響が古代の硫黄循環に及ぼす影響を決定する.
主な方法:
- 炭酸塩関連ピライトからの大量,マイクロドリル,イオン探査硫黄同位体データ (δ34S,Δ33S) の分析.
- ブラジルの約25億年前のバタタル・フォーメーションから採取したサンプルの調査.
主要な成果:
- 大量の硫黄同位素分離 (最大50‰) は,微生物硫酸塩の有意な減少を示しています.
- 一貫して負の Δ33S 値 (~ -2 ‰) は,同時進行する大気中の光化学反応を示唆しています.
- 持続的な (33) S 枯渇は,安定した海水硫酸塩レベルを暗示し,遠足は急速な変化を示します.
結論:
- 微生物の硫酸還元は,以前の仮定に反して,ネオアルケアの硫黄循環において重要な役割を果たしました.
- ネオアルケア期における海水の硫酸塩濃度は低かった可能性が高い (~110μM).
- この研究は,地球の歴史初期における海洋微生物,海洋化学,大気過程の相互作用についての洞察を提供します.
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