연구원들은 약 24 억 년 동안 지구 대기에서 산소가 번성 한 이유에 대해 오랫동안 의문을 제기했습니다.
카네기 연구소의 지구 물리학 연구소의 도미니카 파 피노 (Dominic Papineau)는“위대한 산화 사건 (Great Oxidation Event)”이라고 불렀다.
이제 Papineau는 저널에서 새로운 연구를 공동 저술했습니다. 자연은 고대 퇴적암의 신비에 대한 새로운 단서를 보여줍니다.
에드먼턴 (Edmonton) 앨버타 대학교 (University of Alberta)의 Kurt Konhauser가 이끄는 연구팀은 3,800에서 550 년까지 전 세계 수십 개의 다른 지역에서 밴딩 아이언 (BIF)으로 알려진 퇴적암의 미량 원소 구성을 분석했다. 백만 년. 띠 모양의 철 구조물은 대기 또는 바다에 풍부한 산소가 포함되기 전에 형성된 오래된 암석 지층에서 종종 발견되는 독특하고 물이 쌓인 퇴적물입니다. 그들의 이름에서 알 수 있듯이, 그들은 철과 규산염 미네랄의 교대로 만들어집니다.
또한 소량의 니켈 및 기타 미량 원소가 포함되어 있습니다. 연구자들은 니켈의 역사는 현대 생활의 기원에 대한 비밀을 밝힐 수 있다고 생각했다.
오늘날의 바다에는 니켈이 미량으로 존재하지만 지구의 원시 바다에서는 400 배나 더 풍부했습니다. 메탄 생성 미생물 (메탄올)은 이러한 환경에서 번성하며 대기로 방출되는 메탄은 메탄과 반응하여 이산화탄소와 물을 생성하는 산소 가스의 축적을 막을 수 있습니다.
니켈 농도의 감소는 주요 대사 과정을 위해 니켈 기반 효소에 의존하는 메탄 겐에 대한“니켈 기근”을 초래했을 것입니다. 광합성 과정에서 산소를 방출하는 조류와 다른 유기체는 다른 효소를 사용하므로 니켈 기근의 영향을 덜받습니다. 결과적으로 대기 메탄이 감소하고 산소 상승 조건이 제정되었습니다.
연구자들은 BIF의 니켈 수준이 약 27 억 년 전에 떨어지기 시작했으며 25 억 년 전에는 초기 가치의 약 절반에 이른다는 것을 발견했습니다.
“타이밍이 매우 적합합니다. 니켈의 감소는 대 산화 이벤트의 무대가 될 수있다”고 Papineau는 말했다. "우리가 살아있는 메탄 겐에 대해 알고있는 것에서, 낮은 수준의 니켈은 메탄 생산을 심각하게 감소시킬 것입니다."
왜 니켈이 처음으로 떨어졌는지에 관해서, 연구원들은 지질학을 지적합니다. 지구 역사의 초기 단계에서 맨틀이 매우 뜨거웠지만 화산 폭발로 인한 용암의 니켈 함량은 상대적으로 높았을 것입니다. 침식은 니켈을 바다로 씻겨 서 높은 수준을 유지했을 것입니다. 그러나 맨틀이 차가워지고 용암의 화학 성분이 변함에 따라 화산은 더 적은 양의 니켈을 뿜어 냈고 바다로가는 길은 거의 없었습니다.
Papineau는“니켈 연결은 이전에 누구도 고려하지 않은 것이 었습니다. "해수의 미량 원소 일 뿐이지 만 지구 환경과 역사에 큰 영향을 미쳤을 수도 있습니다."
출처 : Eurekalert를 통한 과학 카네기 연구소.
