生物地球化学：炭素循環とケイ素循環の進化に対するリチウム同位体からの視点

全球の炭素循環とケイ素循環の進化は、地球の気候の長期的安定性に寄与してきたと考えられている。しかし、機能しているフィードバック機構に関しては多くの疑問が残っており、これらの元素の地球の表層環境における生成源とシンクについての定量的な制約は限られている。今回我々は、リチウム同位体記録を用いることで、長期にわたる炭素循環とケイ素循環を制御する過程を追跡できることを主張する。我々は、100以上の層序単位から得られた600例以上の浅水海洋炭酸塩試料を分析することによって、炭酸塩に基づいた過去30億年にわたる新たなリチウム同位体記録を構築した。得られたデータは、炭酸塩のリチウム同位体比が時間とともに増大していることを示唆しており、我々はこれが、より古い試料の堆積変成による変化ではなく、海水のリチウム同位体条件の長期的な変化によって駆動されていると提案する。さらに我々は、質量平衡のモデル化手法を用いて、観測されたリチウム同位体比の傾向は、先カンブリア時代の炭素循環とケイ素循環から現代の特徴的な循環への移行を反映していると提案する。我々は、この移行は、生物学的に制御された海洋ケイ素循環への緩やかな変化および陸上植物の進化的放散と関連していたと推測する。

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