海底广阔多变，占地球表面的70%以上。长期以来，科学家们一直在利用来自海底沉积物(岩层和微生物淤泥)的信息来重建过去海洋的环境。

 

这些重建对于了解氧气是如何以及何时在地球大气中产生的，杏耀客服并最终达到我们今天所知的维持生命的水平非常重要。

 

然而，据包括圣路易斯华盛顿大学艺术与科学学院的大卫·菲克(David Fike)在内的地质学家称，依赖沉积岩信号而忽略当地沉积过程的影响的重建工作，会给自己带来危险。

 

他们的新研究发表在2月26日的《科学进展》杂志上，该研究基于对一种叫做黄铁矿(FeS2)的矿物的分析，这种矿物是在细菌存在的情况下形成的。海洋沉积物中黄铁矿的化学还原铁(Fe)和硫(S)是控制地球大气和海洋中氧含量的关键因素之一。

 

研究人员将在新西兰东海岸大陆架上钻孔收集的沉积物中的黄铁矿与从同一海洋盆地钻取的沉积物进行了比较，但这些沉积物位于数百公里外的太平洋中。

 

“我们能够得到从浅层到深层沉积物的梯度，并比较这些区域之间黄铁矿同位素组成的差异，”菲克说，他是地球和行星科学教授，也是华盛顿大学环境研究主任。

 

“我们证明,对于这个大洋盆地之一,你会得到非常不同的浅层和深层水之间的信号,这是初步证据认为这些信号并不是全球大气中氧气的指纹,“说杞人忧天,也作为华盛顿大学的国际中心主任能源、环境和可持续性(因斯)。

 

菲克说，来自黄铁矿的相同信号可以被重新解释，因为它们与其他重要因素有关，比如海平面变化和板块构造，而不是直接指向氧气。

 

菲克和第一作者、以色列魏茨曼科学研究所博士后维吉尔·帕斯奎尔(Virgil Pasquier)在2017年发表在《美国科学院学报》(PNAS)上的一项研究中，首先质疑了用黄铁矿作为替代品的方式。该研究使用的是地中海沉积物。在他的博士后研究中， 注册杏耀平台的理由 ，Pasquier一直与魏茨曼研究所的Itay Halevy教授合作，以了解对黄铁矿同位素组成的各种控制。他们的结果引起了人们对普遍使用黄铁矿硫同位素来重建地球氧化态的担忧。

 

“严格地说，我们正在研究碳、氧和硫的耦合循环，以及对大气氧化状态的控制，”Pasquier说。

 

他说:“比起专注于岩石埋藏或埋藏期间发生了什么，一篇重建海洋化学过去变化的论文更有吸引力。”“但我觉得这部分更有趣。因为大多数微生物——尤其是氧气最初在大气中积累的时候——都出现在沉积物中。如果我们的最终目标是了解海洋的氧合作用，那么我们必须了解这一点。

 

在这项研究中，研究小组沿两个钻孔对黄铁矿进行了185次硫同位素分析。他们确定，近岸钻孔中黄铁矿信号的变化更多地受海平面驱动的局部沉积变化的控制，而不是其他任何因素。

 

相反，深钻孔中的沉积物不受海平面变化的影响。相反，他们记录了一个与洋流长期重组相关的信号。

 

“有一个水深阈值，”罗杰·布莱恩特(Roger Bryant)说，杏耀代理他是华盛顿大学Fike实验室的合著者和博士研究生，现在是芝加哥大学的博士后研究员。“一旦你潜入水下，硫同位素显然对地表环境的气候和环境条件不敏感。”

 

菲克补充说:“地球是一个复杂的地方，当我们试图重建它在过去是如何变化的时候，我们需要记住这一点。有许多不同的过程影响着被保存的信号类型。当我们试图更好地理解地球的长期进化时，我们需要对如何从这些信号中提取信息有一个更细致的观点。”