生物地球化学：前期白亜紀の海洋貧酸素化の気候閾値

海洋無酸素事変（OAE）は、過熱した気候状態および生物学的危機と関連付けられている、歴史上繰り返されてきた全球的な海洋貧酸素化である。OAEと関連付けられることが多い火山性の二酸化炭素（CO₂）の大量放出は、気候温暖化関連の複数のメカニズムによる海洋貧酸素化の一般的な要因と考えられている。前期白亜紀のOAE1aは、極めて激しい海洋貧酸素化事象の1つであり、100万年以上にわたって続いた。しかし、OAE1a期の海洋の化学および気候に関する既存の記録は、基盤となった過程の時期や動態を完全に解明するには不十分であるため、気候強制力と海洋の酸素含有状態との因果関係は明らかにされていない。今回我々は、OAE1a期の急速な海洋貧酸素化が、火山性CO₂の放出およびそれに関連する気候閾値の超過と結び付けられることを示す。この閾値超過の後、ケイ酸塩風化のフィードバックと気候の回復のペースは上がらず、酸素量の回復には100万年以上を要した。OAE1a期の終わりでは、気候が閾値内に収まるようになったことで海洋に酸素が戻った。しかし、OAE1a以降も地球システムは十分に温暖な状態が続いたため、軌道強制力による気候動態がその後も引き続き100万年にわたって約10万年規模で周期的な海洋貧酸素化を生じた。このように、今回の結果は、火山活動、風化作用、海洋酸素含量の間に強い結び付きがあり、それが気候閾値によって特徴付けられることを示唆している。

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