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中新社成都6月1日電 (記者 賀劭清)記者6月1日從成都理工大學(xué)獲悉，該校沉積與生物地球化學(xué)國際研究中心李超教授研究團隊利用能夠直接追蹤古海洋磷含量的碳酸鹽結(jié)合態(tài)磷酸鹽(簡稱CAP)技術(shù)，重建了地質(zhì)關(guān)鍵期埃迪卡拉紀(jì)(距今約6.35億年至5.39億年之間)古海洋溶解磷含量波動，發(fā)現(xiàn)了埃迪卡拉紀(jì)海洋生命營養(yǎng)元素磷含量和海洋氧化程度之間具有不同于現(xiàn)代海洋的解耦關(guān)系，提出了外部因素是埃迪卡拉紀(jì)海洋乃至早期地球缺氧海洋實現(xiàn)氧化的原始驅(qū)動力假說。

這一成果揭示了占地球歷史超過80%的前寒武紀(jì)海洋維持漫長缺氧狀態(tài)的根本原因和早期地球缺氧海洋最終實現(xiàn)氧化的根本機制，極大深化了人類對于地球宜居性演化的理解。北京時間6月1日凌晨，文章以《解密埃迪卡拉紀(jì)磷循環(huán)》為題在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《Nature》在線發(fā)表。

據(jù)了解，很多研究表明，前寒武紀(jì)海洋在很大程度上是以缺氧分層為主，氧化可能僅存在于海洋的表層淺水等區(qū)域。但由于人們?nèi)狈δ軌蛑苯幼粉櫣藕Ｑ笕芙饬缀康亩恐笜?biāo)，因而無法準(zhǔn)確定量古海洋中溶解磷的時空波動。

李超教授團隊在2021年研發(fā)了能夠直接追蹤古海洋磷含量的CAP技術(shù)指標(biāo)。CAP技術(shù)指標(biāo)的研發(fā)成功為上述重大科學(xué)問題的回答提供了可能。

在中國、澳大利亞、美國相關(guān)研究人員幫助下，李超教授團隊收集了來自中國、澳大利亞、美國和墨西哥4個不同古大陸6條不同地區(qū)典型埃迪卡拉紀(jì)地質(zhì)剖面樣品并分析了相應(yīng)的CAP記錄。這些剖面和樣品記錄了早期地球海洋一次重要的氧化事件。研究結(jié)果表明當(dāng)時古海洋中磷含量的變化與海洋的氧化程度是解耦的，這與顯生宙氧化海洋中磷-氧循環(huán)耦合關(guān)系截然不同。

李超教授表示，本研究觀察到的早期海洋內(nèi)部磷-氧循環(huán)的解耦或者極弱的耦合關(guān)系很可能存在于整個前寒武紀(jì)，這一機制將把前寒武紀(jì)海洋系統(tǒng)鎖定在一個長期穩(wěn)定的缺氧狀態(tài)，而海洋的氧化則需要海洋外部的因素驅(qū)動才能實現(xiàn)，這就解釋了為何漫長的前寒武紀(jì)能夠一直穩(wěn)定處于主體缺氧狀態(tài)，而依賴于氧氣生存的復(fù)雜生命要經(jīng)歷漫長的前寒武紀(jì)，在距今5.39億年以來的顯生宙才能出現(xiàn)大爆發(fā)。(完)

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