研究人員觀察并討論取自巴肯頁(yè)巖地層的巖石樣本。Credit: Alan Jay Kaufman
（神秘的主的資源致命種地球uux.cn）據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)（by University of Maryland）：巴肯頁(yè)巖地層是加拿大和北達(dá)科他州部分地區(qū)下方的一個(gè)20萬(wàn)平方英里的頁(yè)巖礦床，70年來(lái)為北美提供了數(shù)十億桶石油和天然氣。石油上最索一項(xiàng)新的提供發(fā)現(xiàn)表明，這些巖石也為了解地球復(fù)雜的地球的物的線地質(zhì)歷史打開(kāi)了一扇獨(dú)特的信息之窗。
一個(gè)由馬里蘭大學(xué)、滅絕喬治梅森大學(xué)和挪威石油天然氣公司Equinor的北美地質(zhì)學(xué)家組成的研究小組開(kāi)發(fā)了一個(gè)新的框架，用于分析從地層巖石中提取的主的資源致命種古生物和生物地球化學(xué)數(shù)據(jù)。
利用這種技術(shù)，石油上最索該團(tuán)隊(duì)確定了近3.5億年前泥盆紀(jì)晚期幾次密集生物危機(jī)的提供主要觸發(fā)因素:euxinia，或大型水體中氧氣的地球的物的線消耗和硫化氫的膨脹。該團(tuán)隊(duì)的滅絕發(fā)現(xiàn)發(fā)表在2023年3月8日的《自然》雜志上，證明了海平面、北美氣候、主的資源致命種海洋化學(xué)和生物破壞之間的石油上最索聯(lián)系。
“這是第一次，我們可以指出一種特定的殺傷機(jī)制，這種機(jī)制是泥盆紀(jì)晚期一系列重大生物干擾的原因，”UMD地質(zhì)學(xué)教授艾倫·杰伊·考夫曼說(shuō)，他是該論文的高級(jí)作者?！耙郧耙灿羞^(guò)其他可能是由硫化氫膨脹引起的大滅絕，但沒(méi)有人在地球歷史的這樣一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期如此徹底地研究過(guò)這種死亡機(jī)制的影響?！?br>根據(jù)考夫曼的說(shuō)法，泥盆紀(jì)晚期是一場(chǎng)“完美風(fēng)暴”,它對(duì)地球的今天起了很大的作用。維管植物和樹(shù)木對(duì)這一過(guò)程尤其重要；當(dāng)它們?cè)陉懙厣蠑U(kuò)張時(shí)，植物穩(wěn)定了土壤結(jié)構(gòu)，幫助將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)擴(kuò)散到海洋中，并向大氣中添加氧氣和水蒸氣，同時(shí)吸收二氧化碳。
“能夠進(jìn)行光合作用和蒸騰作用的陸生植物的引入刺激了水文循環(huán)，正如我們今天所知，這啟動(dòng)了地球?qū)Ω鼜?fù)雜生命的能力，”考夫曼說(shuō)。
泥盆紀(jì)大約在巴肯沉積物堆積的同時(shí)結(jié)束，這使得富含有機(jī)物的頁(yè)巖層能夠“記錄”那里發(fā)生的環(huán)境條件。因?yàn)榈厍虼箨懺谀嵌螘r(shí)間被淹沒(méi)，包括黑色頁(yè)巖在內(nèi)的各種沉積物逐漸積累在內(nèi)陸海中，這些內(nèi)陸海形成于像威利斯頓盆地這樣的地質(zhì)凹陷中，保存了巴肯地層。
本科生實(shí)驗(yàn)室助理Tytrice Faison在參加了Carillon Communities living-learning program的課程后加入了Kaufman的實(shí)驗(yàn)室，他準(zhǔn)備并分析了從地層中采集的100多個(gè)頁(yè)巖和碳酸鹽樣本。
在分析了樣本之后，考夫曼、費(fèi)森和巴肯團(tuán)隊(duì)的其他成員破譯了代表三次關(guān)鍵生物危機(jī)的清晰沉積層，這三次生物危機(jī)被稱(chēng)為Annulata、Dasberg和Hangenberg事件，最后一次危機(jī)與地球歷史上最大的一次大滅絕有關(guān)。
“我們可以看到以黑色頁(yè)巖和其他地球化學(xué)沉積物為明顯標(biāo)志的缺氧事件，這可能與海平面的一系列快速上升有關(guān)，”考夫曼解釋說(shuō)?！拔覀儜岩珊Ｆ矫婵赡茉诿}沖事件期間上升，因?yàn)榇藭r(shí)南極周?chē)谋w正在融化?！?br>更高的海平面會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部大陸邊緣或海洋和大陸地殼之間的過(guò)渡區(qū)域被淹沒(méi)。在這種環(huán)境下，磷和氮等高含量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可能會(huì)引發(fā)藻類(lèi)大量繁殖，從而在大片水域中形成低氧區(qū)。
這些區(qū)域反過(guò)來(lái)會(huì)增加有毒的硫化氫，而這些地方正是大多數(shù)海洋動(dòng)物生活的地方。在這種情況下，海洋和海岸線周?chē)懙厣系膭?dòng)物可能會(huì)在這些晚泥盆世事件中死亡。
該團(tuán)隊(duì)的研究并不局限于幾億年前的全球生物混亂?？挤蚵J(rèn)為，他們的發(fā)現(xiàn)不僅適用于泥盆紀(jì)的內(nèi)陸淺海，或許也適用于今天受全球變暖影響的海洋。他將海洋的循環(huán)系統(tǒng)比作一條“傳送帶”，將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、氧氣和微生物從一個(gè)地方運(yùn)送到另一個(gè)地方。
“冰冷的咸水在下沉之前在北大西洋區(qū)域形成，最終流向印度洋和太平洋，在全球循環(huán)。這種海洋噴射流有助于在海洋中傳播維持生命的氧氣，”考夫曼解釋道。“如果這條傳送帶因全球變暖而變慢，部分海洋可能會(huì)缺氧，并可能變得缺氧?！?br>他補(bǔ)充說(shuō)，全球變暖造成的附帶損害可能會(huì)促使動(dòng)物移出死亡區(qū)，或使地球走上多樣性減少和滅絕速度加快的道路。
考夫曼說(shuō):“我們的研究有助于我們理解地球在從一個(gè)我們今天不認(rèn)識(shí)的世界向一個(gè)我們會(huì)更熟悉的世界的關(guān)鍵轉(zhuǎn)變過(guò)程中的一些成長(zhǎng)的煩惱。”“它提供了一種殺死機(jī)制的證據(jù)，這種機(jī)制可能是過(guò)去發(fā)生的許多大滅絕的普遍機(jī)制，但也解釋了美國(guó)石油和天然氣的一個(gè)主要來(lái)源的起源?！?

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