开发了早期海洋氧水平的新指标


研究船只伊丽莎白曼恩Borgese,该研究团队列出了在波罗的海收集海水样本。地质学家希望通过确定古代泥沙样品中的钨同位素来深入了解早期海洋的氧含量。Credit Leibniz波罗的海研究所Warnemünde(IOW)

氧气对于寿命更高的发展至关重要。然而,它几乎没有出现在年轻地球的海洋中。直到光合细菌的演变,海洋看到氧气水平显着增加。

通过测量钨同位素组成,国际研究团队与科隆大学地质学和矿物学学院的参与现在已经为更精确的确定早期海洋氧水平的发展的基础。他们预计将预期更精确的见解进入生命的演变。

与苏黎世大学的科学家合作,伯尔尼和廷滕大学,以及柯尼斯·库尔扎维尔博士在科隆大学的地质学家的地质学家分析了化学元素钨,这可以充当氧气的指示元件,在今天的海水中。该结果已发表在国家科学院(PNAS)的核查程序下公布的“钨同位素组成的氧化铈对照”。该研究是德国研究基金会的优先计划“建立一个可居住地球”的一部分。

钨仅在海洋中仅以很少存在,使得难以准确地确定其浓度。甚至更难以确定海水中的钨同位素的丰富。元素同位素具有相同数量的质子,但是不同数量的中子。

因此,具有沉重的钨同位素,具有许多中子和更轻的钨同位素,中子较少。科隆大学开发的分析方法实现了当前全球目前可用的相对钨同位素丰富的最精确测量。

在波罗的海深度超过400米的盆地中,研究团队在富氧的地表水和贫氧气深水中取出了各种水样。沿两层水层的边界形成氧化物矿物质,优先结合轻钨。剩余在海水中的钨变得相对较重。氧气需要形成氧化物矿物质,因此海洋的氧浓度最终与海水的钨同位素组成相关。

“提高早期地球海洋中的氧气浓度应导致氧化矿物的形成增加,因此对同位素较重的海洋钨,”研究探险博士弗洛里安·库尔兹威尔博士表示。科学家现在想表明这种发展已经保存在海洋沉积物中。然后,地球上最古老的沉积物的钨同位素的组成可以在地球历史的过程中追踪海洋氧水平的发展,如遗传指纹。

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