Pęcherzyki powietrza w lodzie Antarktydy sugerują, dlaczego tlen jest niski

Yuzen Yan z Rice University, korespondent badania geochemicznego opublikowanego w postęp naukowy. „Mniej więcej w tym samym czasie zlodowacenie stało się bardziej rozległe i dotkliwe, a sam fakt szlifowania lodu poprawia pogodę”.

Wietrzenie odnosi się do procesów fizycznych i chemicznych, które rozkładają skały i minerały, przy czym utlenianie minerałów jest jednym z najważniejszych. Przykładem tego jest rdza żelazna. Czerwonawy tlenek żelaza tworzy się szybko na powierzchniach żelaza wystawionych na działanie tlenu atmosferycznego lub O₂.

Podczas wystawiania świeżych powierzchni krystalicznych ze zbiornika osadowego na O₂„Dostajesz czynniki pogodowe pochłaniające tlen” – powiedział Yan, pracownik naukowy z tytułem doktora w Departamencie Nauk o Ziemi, Środowiskowych i Planetarnych Rice.

Innym sposobem, w jaki lodowce mogą zwiększyć zużycie tlenu atmosferycznego, jest odsłonięcie węgla organicznego, który był zakopany przez miliony lat, powiedział Yan.

Podczas doktoratu Yan. Badania w laboratoriach Michaela Bendera i Johna Higginsa na Uniwersytecie Princeton, Yan pracował nad badaniem z 2016 r. prowadzonym przez Daniela Stolpera, obecnie adiunkta na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley, który wykorzystywał pęcherzyki powietrza w rdzeniach lodowych do wykazania procentowej zawartości tlenu w ziemskiej atmosferze zmniejszyła się o około 0,2% w ciągu 800 tysięcy lat temu.

w postęp naukowy W badaniu Yan i Higgins wraz z kolegami z Oregon State University, University of Maine i University of California w San Diego przeanalizowali bąbelki w starszych rdzeniach lodowych, aby pokazać O.₂ Spadek rozpoczął się po tym, jak cykle lodowcowe na Ziemi podwoiły swoją długość około miliona lat temu.

Epoka lodowcowa Ziemi rozpoczęła się dzisiaj około 2,7 miliona lat temu. Potem nastąpiły dziesiątki cykli lodowcowych. W każdym z nich czapy lodowe rosły naprzemiennie, pokrywając do jednej trzeciej planety, a następnie wycofując się w kierunku biegunów. Każdy cykl trwał około 40 000 lat do około 1 miliona lat temu. Mniej więcej w tym samym czasie zaczął spadać tlen atmosferyczny, cykle lodowcowe zaczęły trwać około 100 000 lat.

„Powodem spadku jest tempo O₂ Jest produkowany poniżej szybkości O₂ powiedział Yan. „To jest to, co nazywamy źródłem i zlewem. Źródło jest tym, co wytwarza O₂, a miednica jest tym, co pochłania lub wycofuje O₂. W badaniu interpretujemy regresję jako silniejszy opór na O₂Co oznacza, że ​​konsumuje się więcej.

Yan powiedział, że biosfera Ziemi nie przyczyniła się do upadku, ponieważ jest zrównoważona, ponieważ czerpie tyle samo O₂ Z atmosfery powstaje również. Wietrzenie, w skali globalnej, jest najbardziej prawdopodobnym procesem geologicznym, który może zużywać wystarczającą ilość O₂ Aby uwzględnić ten spadek, Yan i współpracownicy rozważyli dwa scenariusze zwiększonego wietrzenia.

Globalny poziom morza obniża się, gdy lodowce się zbliżają, i podnosi, gdy się cofają. Gdy długość cykli lodowcowych podwoiła się, wielkość wahań poziomu morza podwoiła się. W miarę postępu wybrzeży ląd wcześniej pokryty wodą był wystawiony na działanie utleniającej siły atmosfery O₂.

„Zrobiliśmy kilka obliczeń, aby zobaczyć, ile tlenu może zużywać i stwierdziliśmy, że może to stanowić tylko około jednej czwartej obserwowanego spadku” – powiedział Yan.

Ponieważ zakres pokrywy lodowej nie jest dokładnie znany dla każdego cyklu lodowcowego, istnieje szerszy zakres niepewności co do wielkości wietrzenia chemicznego spowodowanego erozją lodowca. Ale Yan powiedział, że dowody sugerują, że może zaciągnąć wystarczającą ilość tlenu, aby wyjaśnić spadek.

„Globalnie bardzo trudno to zdefiniować” – powiedział. „Ale przeprowadziliśmy kilka testów dotyczących tego, ile dodatkowego wietrzenia byłoby wymagane do obliczenia O₂ Odmowa, to nie jest nierozsądne. Teoretycznie może to wyjaśnić skalę tego, co zaobserwowano”.