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镍同位素将西伯利亚陷阱气溶胶颗粒与二叠纪末期大规模灭绝联系起来

镍同位素将西伯利亚陷阱气溶胶颗粒与二叠纪末期大规模灭绝联系起来

镍同位素将西伯利亚陷阱气溶胶颗粒与二叠纪末期大规模灭绝联系起来

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:过去5.4亿年来最严重的大灭绝事件消灭了地球上90%以上的海洋物种和75%的陆地物种。尽管科学家们以前曾假设,发生在2.51亿年前的二叠纪末期的大灭绝是由现在西伯利亚的一个地区的大量火山喷发引发的,但他们无法解释喷发导致如此多不同物种灭绝的机制,包括海洋和陆地上的物种灭绝。

北亚利桑那大学地球与可持续发展学院和化学与生物化学系的Laura Wasylenki副教授与中国、加拿大和瑞士的科学家合作,在《自然通讯》上发表了一篇题为“镍同位素将西伯利亚陷阱气溶胶颗粒与二叠纪末期大规模灭绝联系起来”的新论文。这篇论文介绍了Wasylenki实验室对在加拿大北极地区收集的二叠纪晚期沉积岩进行的镍同位素分析的结果。这些样品具有在沉积岩中测量到的最轻的镍同位素比率,唯一合理的解释是,镍来自火山地形,很可能被气溶胶颗粒携带并沉积在海洋中,在那里它极大地改变了海水的化学成分,并严重破坏了海洋生态系统。

Wasylenki说:“研究结果提供了强有力的证据,表明富含镍的颗粒被气溶胶化并广泛散布,既通过大气又进入海洋。镍是许多生物体必不可少的微量金属,但镍丰度的增加将推动甲烷菌(产生甲烷气体的微生物)生产力的异常激增。甲烷的增加将对所有依赖氧气的生命产生巨大的危害。”

Wasylenki说:“我们的数据在富镍气溶胶的全球扩散、海洋化学变化和大灭绝事件之间提供了一个直接的联系。"这些数据还表明,环境退化很可能在大灭绝事件之前就已经开始了--也许早在30万年之前就已经开始。在这项研究之前,西伯利亚陷阱洪水玄武岩火山活动、海洋缺氧和大规模灭绝之间的联系是相当模糊的,但现在我们有证据表明有一个具体的杀伤机制。这一发现表明了镍同位素分析的力量,它是相对较新的,可以解决地球科学中长期存在的问题。”

Wasylenki于2018年加入北亚利桑那大学,以前是火成岩岩石学家,后来是方解石晶体生长和生物矿化的专家。她现在专注于利用金属稳定同位素地球化学来解决地质、环境和生物问题。她最近和目前的许多项目都研究了固体-液体界面的金属同位素效应,特别是在金属吸附到氧化氢矿物颗粒时。这项工作对古代和现代地球化学循环和环境金属运输有影响。

Wasylenki的实验室小组,名为环境中金属的系统实验研究和分析(SESAME实验室)主要研究两个科研主题,现代和古代海洋中过渡金属的循环和有毒重金属的环境运输。




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