世界海洋中的氧气增多，改变了生命生存的条件

世界海洋中的氧气增多，改变了生命生存的条件

当现在的印度次大陆在5000万年前撞击亚洲时，碰撞改变了大陆的结构，地貌，全球气候等等。现在，普林斯顿大学的一个科学家团队发现了另一个效应:世界海洋中的氧气增多，改变了生命生存的条件。

卡斯特用显微镜下的贝壳创造了一个7000万年前——恐龙灭绝前不久——到3000万年前的海洋氮的记录。这一记录对全球气候研究领域做出了巨大贡献。希金斯说:“在我们的研究领域，有一些你认为是基本的记录，需要用任何一种假说来解释，以便建立生物地球化学联系。”“这样的记录很少，而且相差很远，部分原因是很难创造出可以追溯到很久以前的记录。五千万年前的岩石不愿意泄露它们的秘密。我当然会认为艾玛的记录是最基本的记录之一。从现在开始，想要了解地球在过去7千万年里发生了怎样的变化的人们将不得不研究艾玛的数据。”

氮不仅是大气中最丰富的气体，也是地球上所有生命的关键。地球上的每一种生物都需要“固定”氮——有时也被称为“生物可利用氮”。氮占地球大气的78%，但是很少有生物能通过将这种气体转化为一种对生物有用的形式来“固定”它。在海洋中，地表水中的蓝藻为所有其他海洋生物固定氮。随着蓝细菌和其他生物的死亡和下沉，它们会分解。氮有两个稳定的同位素，15N和14N。在缺氧水域，分解会消耗“固定”氮。这种情况发生在对较轻的氮同位素(14N)有轻微偏好的情况下，所以海洋的15n -14N比值反映了它的氧气水平。

这一比例在海洋中被称为有孔虫的微小生物所吸收，并在它们死后保存在它们的壳中。卡斯特和她的同事通过分析他们的化石——海洋钻探项目从北大西洋、北太平洋和南大西洋收集的化石——能够重建古代海洋的15 -14 n比，从而确定过去氧气水平的变化。氧气控制着海洋生物的分布，缺乏氧气的水域对大多数海洋生物都是不利的。过去许多气候变暖事件导致海洋氧气减少，从而限制了海洋生物的栖息地，从微小的浮游生物到以它们为食的鱼类和鲸鱼。试图预测当前和未来全球变暖影响的科学家警告说，低水平的海洋氧气可能会破坏海洋生态系统，包括重要的鱼类种群。

当研究人员收集了前所未有的海洋氮地质记录后，他们发现在恐龙灭绝后的1000万年里，15 -14的比例很高，这表明海洋的氧气水平很低。他们首先认为是当时温暖的气候造成的，因为氧气在温暖的水中不容易溶解。但时间的选择却告诉我们另一个故事:海洋氧气含量的增加发生在5500万年前，当时气候持续变暖。

“与我们最初的预期相反，全球气候并不是海洋氧氮循环变化的主要原因，”卡斯特说。更有可能的罪魁祸首是谁?板块构造。印度与亚洲的碰撞——被现代气候研究创始人之一、传奇地球科学家沃利•布罗克(Wally Broecker)称为“改变世界的碰撞”——封闭了一个名为特提斯的古老海洋，扰乱了大陆架及其与公海的联系。西格曼说:“在数百万年的时间里，构造变化有可能对海洋环流产生巨大影响。”但这并不意味着气候变化可以被忽视，他补充说。“从数年到数千年，气候占了上风。