地球的气候生命故事正在酝酿30亿年

地球最大的谜团之一是它如何逐渐地从一个贫瘠的岩石球变成生命的跳板。

地球科学家花了数十年时间拼凑出相关线索——识别和研究地球在地质过程、大气动力学和化学循环之间的复杂相互作用。特别是，科学家们研究了碳和硅在很长一段时间内在稳定地球气候方面所起的作用。

现在，耶鲁大学领导的《自然》杂志上的一项研究对这个 30 亿年前的故事提供了前所未有的视角，该故事讲述了来自世界各地的古代沉积物。

耶鲁大学文理学院地球与行星科学副教授、与耶鲁大学的新研究的共同通讯作者诺亚·普拉纳夫斯基 (Noah Planavsky) 说：“我们希望加深我们对在地质时间尺度上调节地球气候的过程的理解。”研究生 Boriana Kalderon-Asael 和伦敦大学学院研究员 Philip Pogge von Strandmann。

“在过去 30 亿年的大部分时间里，地球气候如何保持稳定是人们可以提出的关于地球如何运作的最基本问题之一，”普拉纳夫斯基说。

地球气候生命故事的根源在于它能够从大气中去除二氧化碳并将其储存在岩石和沉积物中。研究人员说，为此我们要感谢植物。

陆地和海洋中植物的出现导致了岩石和沉积物风化方式的逐渐但重大的变化。这些风化作用的变化为将碳封存到地球本身打开了大门。

普拉纳夫斯基说：“结果是二氧化碳水平大幅下降，这与太阳老化时亮度的增加保持同步，有助于确保地球对简单和复杂的生命形式都保持持久的宜居性。”

Kalderon-Asael 和 Planavsky 领导了一个国际研究团队，在全球大约 100 个地点收集了 600 多个沉积物样本。研究人员研究了在样本中锂同位素中发现的地球化学数据——过去十年中其他研究使用这种方法来观察地球最近和遥远过去的特定点。

这项新研究涵盖了地球的整个历史，使研究人员能够记录地球如何调节气候的演变。

“它为我们提供了全貌，”该研究的第一作者 Kalderon-Asael 说。“这开始是一个为期一年的项目，目的是查看几个站点。随着我们开始看到数据进来，我们增加了更多的合作者和更多的样本，直到我们能够查看地球的所有历史。”

除了历史课外，该研究还提供了对当今全球气候快速变化的长期视角。

“通过地球经历的所有巨大变化——在生物圈和它接收的太阳辐射量方面——通过在极长的时间尺度上进行调整，它仍然适合居住，”普拉纳夫斯基说。“它突显了当前碳循环的转变是多么前所未有。”

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