地球：30億年前の大気酸素化

地球史の最初の約20億年間は、大気の酸素濃度が永続的に低い（現在の濃度の10⁻⁵倍未満）ままであったと広く推測されている。大気における最初の長期的な酸素化は、約23億年前の大酸化事変の間に生じたと考えられている。しかし、過渡的な大気の酸素化の地球化学的証拠は、27億～26億年前にさかのぼる。今回我々は、南アフリカのポンゴラ超層群から得られた、約30億年前のNsuze層の古土壌と、ほぼ同時代のIjzermyn鉄鉱層における、クロム同位体と酸化還元感受性が高い金属元素の分布を調べた。その結果、酸化的風化を通して、酸化還元感受性が高い元素が広範囲にわたって移動していたことが分かった。さらに、今回のデータを用いて、当時の大気中酸素濃度の最良の最小推定値が現在の濃度の3×10⁻⁴倍であると算定された。全体として、大酸化事変より6億年以上前であり、さらにこれまでの地表の酸素化の証拠より約3億～4億年前の30億年前に、大気中酸素濃度がかなり高かったことを、今回の知見は示唆している。

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