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地球:約19億年前より以前の海の生産力は酸化鉄類へのリンの吸着によって制限されていた

Nature 417, 6885 doi: 10.1038/417159a

酸素を作りだすシアノバクテリアが今からほぼ27億年前より以前に出現して以来、地球上での酸素の生産はリン(オルトリン酸塩の形態)のような海洋中の栄養分の利用可能度によって決められていたと考えられている。現代の海洋においては、リンが取り除かれる主要な経路の一つは、酸化鉄の堆積物へのリンの吸着である。このような堆積物は、過去においてはずっと多かったと考えられた。当時は、硫酸塩が少ない条件下で、大量の酸化鉄類が形成された結果、縞状鉄鉱層が堆積したのである。これらの状況の下で、酸化鉄への吸着によるリンの除去が増えていた可能性がある。本論文では、縞状鉄鉱層中のリンと鉄の量を分析して、今から32〜19億年前(始生代および原生代初期)の海洋のオルトリン酸塩濃度が今日の約10〜25%程度に過ぎなかったことを示す。したがって、リンの利用可能度の低さが光合成率と炭素の埋没率を大きく低下させたに違いなく、その結果として(かつて推測されたように)初期の地球上で酸素生産量が長期にわたって減少し、始生代後期および原生代初期における大気中の酸素濃度の低下につながったと思われる。

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