Около 94 миллионов лет назад произошло нечто, что привело к сохранению необычно большого количества органического материала в океанах по всему миру.
Захоронение этого органического углерода - примерно за полмиллиона лет - вытянуло огромное количество CO2 из атмосферы и оказало серьезное влияние на климат Земли.
Основное предположение состояло в том, что некая комбинация сверхгигантского цветения водорослей и низкого уровня кислорода в океане позволила органическому углероду от этого цветения сохраниться в отложениях.
Новые исследования отдела наук о Земле и планетах Вашингтонского университета в Сент-Луисе показывают, что существует еще один процесс сохранения этого углерода. Согласно исследованию, опубликованному ранее на этой неделе в журнале Nature Communications, осернение органического вещества, которое ранее считалось происходящим в течение десятков тысяч лет, на самом деле может происходить намного быстрее.
Это изменение во временных масштабах может иметь значительные последствия для того, как ученые понимают прошлое и будущее климата Земли.
Реакции сульфуризации органического вещества могут происходить во временной шкале от нескольких часов до дней, согласно статье «Захоронение органического углерода во время OAE2, вызванное изменениями в очаге сульфурирования органического вещества».
«Мы даже можем вызвать их в лаборатории за 24 часа», - сказал Морган Рид Рэйвен, доцент кафедры наук о Земле Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.
Рэйвен возглавил это исследование в качестве научного сотрудника по геобиологии Agouron в Вашингтонском университете.
Находка была сосредоточена на слое отложений на юге Франции того периода времени, около 94 миллионов лет назад, известного как Океаническое бескислородное событие 2 (OAE2). Это место более типично для других мест и времен на планете, чем для мест, где были сосредоточены многие предыдущие исследования. По этой причине, сказал Рэйвен, «Сегодня на Земле есть множество мест, где быстрое сульфурирование рассматривается как основной механизм, влияющий на сохранение углерода».
Потенциально широко распространенный характер сульфуризации как способа сохранения углерода означает, что наше понимание истории кислорода в океане, возможно, нуждается в переоценке.
Количество углерода в осадочных породах служит своего рода индикатором уровня кислорода в океане. По их мнению, чем больше углерода в отложениях, тем меньше кислорода в океане. (Если нет кислорода, нет микробов или животных, которые могли бы питаться органическим материалом, поэтому, когда этот материал умирает, он накапливается на дне океана).
«Возможно, это все еще правильно», - сказал Дэвид Файк, профессор Международного центра энергетики, окружающей среды и устойчивого развития (InCEES) кафедры наук о Земле и планетах в области искусств и наук, заместитель директора InCEES и директор Программа экологических исследований.
"Но Морган показал другой процесс", сказал он. "Даже при наличии кислорода в системе, если в органическом веществе есть сера, ничто не может легко ее съесть", и вещество все равно сохранится в осадке.
«Люди знали о сульфуризации, но думали, что это происходит медленно и не так уж важно для окружающей среды», - сказал Файк. «Морган смог показать, что это гораздо более эффективный и мощный способ запереть материю, поймать в ловушку органику».
В дальнейшем, по его словам, эта работа освещает дополнительный процесс, который будет важно включить в моделирование климата.
"Мы надеемся, что с помощью этой и других статей, - сказал Файк, - разработчики моделей увидят в этом важный процесс, который необходимо включить в их системы".
Raven провел исследования в различных средах, результаты которых будут опубликованы в следующих статьях. «Гипотезы, высказанные в этой статье, похоже, подтверждаются», - сказала она. «И для понимания образования многих отложений, чрезвычайно богатых органическим углеродом, эти быстрые реакции с серой - вот где история».