@ 2013.07.15 , 11:44

海洋科学家解开14000年前谜题

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冰川时代即将结束的时候,北太平洋有一块地方突然变得生机勃勃。在14000年前一段短暂的时期里,这块地方充满了浮游生物、变形虫类的有孔虫和其他的微型生物。不过几百年后,这物种大爆发戛然而止,正如它的开端一样充满了迷。研究者们认为是铁含量的变化造成了这一切,但是一个由WHOI(伍兹霍尔海洋研究所)领导的一个研究团队提出了另外的看法。铁有可能和这其中的某些变化一点关系都没有。

这个研究指出是另一种关于光和营养物的机制影响着生物大爆发,而非铁的作用。这解答了此前铁与生物活动的关系的争论,有些人还曾说要往大海里投放铁元素来阻止气候变化。就因为当今北太平洋的生物活动与铁关系紧密,之前的研究者们就推测在14000年前情况也类似。他们推测当时气候变暖、冰川融化的,上升的海水淹没了大陆,把陆地上的铁冲刷到了海洋中,造成了生物大爆发。

过去的研究调查用钻孔来研究海底堆积成分,他们发现了不少生物外壳残留的碳酸钙和蛋白石,证明了当时的生物大爆发,但是却没有在化石中寻找大陆铁的痕迹。

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新团队采集了堪察加半岛的地壳样本,每五厘米地研究生物大爆发前后的土壤元素变化。他们研究了土壤的化学成分,还有土壤中钕、锶的同位素,通过这样来寻找铁的变体。同位素含量比可以用于追踪铁的来源,其中一份样本就指出这些铁可能来源于中国古代的黄土高原,这里富铁土壤是太平洋铁含量的重要补给来源。而另一份样本则暗示这些铁来自年轻、地质活跃的大陆架。

研究者们的发现令他们大吃一惊。冰川时期的铁流量很大,在冰川时期结束的时候减少了。在生物大爆发之前,并没有铁含量的暴增。虽然铁还来源于白令海,但是这个含量对生物大爆发没有影响。而且数据表明,在大爆发开始之前,铁含量就在下降了。

因此研究者们提出另外一个设想,那就是冰川融化期间的一系列化学反应造成了生物大爆发。气候变化搅动了北太平洋深海的水流,把底层的营养弄到了表层,促进了浮游生物的增长,同时也把这些生物搅到水底,在那里它们很难通过光合作用合成所需能量。这时来自大陆的冰川融化,这些淡水阻止了这种搅动,把生物滞留在表面,同时水体也有充足的铁含量,因此生物得以快速增长。

本文译自 phys,由译者 小野妹纸 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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