湖泊为地球的古代大气提供线索

从安大略省一个拥有14亿年历史的蒸发湖沉积物中取出的古代氧气样本提供了新的证据，证明在动物生命出现之前的间隔期间地球的大气层和生物圈是什么样的。

发表在“自然”杂志上的研究结果代表了近十亿年来最古老的大气氧同位素测量结果。结果支持以前的研究表明，由于生物圈生产力低得多，地球历史上这段时间内空气中的氧气含量只是它们的一小部分。

“几十年来人们一直认为，随着时间的推移，大气的成分会发生很大变化，”作为麦吉尔大学博士生领导这项研究的彼得克罗克福德说。“我们提供的确凿证据表明它在14亿年前确实存在很大差异。”

这项研究提供了地球科学家称之为“初级生产”的最古老的标准，其中食物链底部的微生物 - 藻类，蓝细菌等 - 从二氧化碳中产生有机物并将氧气注入空气。

较小的生物圈

“这项研究显示，14亿年前的初级生产远远低于今天，”高级合着者博斯威尔·温(Boswell Wing)表示，他帮助监督克罗克福德在麦吉尔的工作。“这意味着全球生物圈的规模必须更小，而且可能只是没有产生足够的食物 - 有机碳 - 来支持许多复杂的宏观生活，”Wing说，现在是大学地质科学副教授在博尔德的科罗拉多州。

为了得出这些发现，克罗克福德与耶鲁大学，加州大学河滨分校和安大略省桑德贝的莱克黑德大学的同事们进行了合作，他们收集了原始的古盐样品，称为硫酸盐，在北部的沉积岩层中发现苏必利尔湖。Crockford将样品送往路易斯安那州立大学，在那里他与合作者Huiming Bao，Justin Hayles和Yongbo Peng密切合作，他们的实验室是世界上少数几个使用能够探测这些材料的专业质谱技术的实验室之一。硫酸盐中的稀有氧同位素。

这项工作还揭示了地球历史上被称为“无聊的十亿”的历史，因为它几乎没有产生明显的生物或环境变化。

长期以来暗示着“在元古代中期 - 大约20亿到8亿年前 - 的初级生产力受到了抑制，但没有产生任何硬数据来为这一想法提供强有力的支持，”Galen Halverson说道，他是该作者的合着者。麦吉尔大学地球与行星科学研究副教授。“就有机碳的生产和沉积而言，还有另一种解释为什么中元古代海洋如此无趣。”Crockford的数据“提供了直接的证据，证明这种无聊的碳循环是由于低初级生产率。”

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