化石藻揭示了5亿年的气候变化

地球科学家能够远远地回溯，重建地质过去和古气候，以更好地预测未来的气候条件。在荷兰海洋研究所(NIOZ)和乌得勒支大学的科学家成功研制出古CO的新的指标(代理人)2-levels，使用有机分子植，叶绿素的碎片产品。这种新的有机代理不仅提供CO的最连续记录2-concentrations不断，这也打破了其时间跨度的记录，涵盖了半十亿年。数据显示，上升CO本理念2以前需要数百万年，现在发生在一个世纪-levels。这些研究结果发表在Science Advances上11月28日。

由于CO2今天增加了，这是至关重要的了解这些变化将产生什么样的影响。为了更好地预测未来，我们必须了解CO的长期变化2以上的地质历史。可以直接测量过去的CO2，例如含有古代气体的冰芯中的气泡。然而，冰芯的有效时间有限，为一百万年。为了走得更远时光倒流，地球科学家已经开发有限公司的各种间接测量2自例如藻类，树叶，土壤古代和化学品存放在古老的沉积物重建过去的环境条件的代理。

Phytane，一种新的旅行方式

一个新的代理，利用叶绿素的降解产物，允许地球化学推断历史CO的连续记录2在深时间-levels。在NIOZ科学家最近开发植为揭示一个半十亿年的CO充满希望的新的有机代理2在海洋-levels，从寒武纪到近代。

使用新的代理，他们能够连续记录古代二氧化碳水平。“我们开发并验证了一种新的时间旅行方式 - 更远的时间和更多的地方，”NIOZ科学家Caitlyn Witkowski说。“随着植，我们现在拥有最长的CO2-record与一个单一的海洋代理。这个新的数据是非常宝贵的建模谁现在可以更准确地做出对未来的预测。”

Witkowski及其同事从全球范围内选择了300多个来自深海岩心和油类的海洋沉积物样本，反映了过去5亿年中的大部分地质时期。

化石分子

过去的化学反应可以“储存”在化石分子中，因此它们可以反映各种古老的环境条件。地球化学能够“读取”这些条件下，如海水的温度，pH，盐度和CO2-levels。有机物，如植烷，反映CO的压力2海洋水或大气(PCO2)。

小小的绿色奇迹

尽管所有的有机物具有反映CO的潜力2，植烷是特别的。Phytane是负责我们绿色世界的色素。任何使用光合作用吸收阳光的东西，包括植物，藻类和某些细菌，都含有叶绿素，植物来自叶绿素。植物和藻类中取CO2和生产氧气。没有这些小小的绿色奇迹，我们的世界就不一样了。

由于叶绿素遍布世界各地，因此植物烷无处不在，并且是腐朽和化石生物质的主要成分。“Phytane在一段时间内不会发生化学变化，即使它已有数百万年的历史，”Witkowski说。

碳同位素分馏

过去的CO2是通过光合作用过程中碳同位素分馏现象从有机物质如植酸中估算出来的。当占用了CO2，植物和藻类喜欢光碳同位素(12C)在所述重碳同位素(13 C)。当周围水或大气中的CO2水平较低时，他们仅使用重碳同位素。因此，这两种同位素之间的比例反映了生长时环境中的二氧化碳水平。

这也解释了为什么Witkowski不使用陆地植物作为她的研究来源，仅使用来自(化石)海洋来源的植物烷。植物世界分为所谓的C3和C4植物，每种植物都有自己独特的轻重碳比。与植物对应物相比，浮游植物的比率都非常相似。Witkowski：“通过仅选择海洋资源，我们可以限制数据集中植物源的不确定性。”

“在我们的数据中，我们看到高水平的二氧化碳，达到1000 ppm而不是今天的410 ppm。在这方面，现在的水平并不是唯一的，但这些变化的速度从未见过。通常采取的变化数百万年，现在发生在一个世纪。这额外的CO2-数据可以帮助我们了解我们这个星球的未来。”在未来的研究中，植物甾烷可以用于比Phanerozoic更早的回溯，这是最早在20亿年前的样本中发现的。

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