生物地球化学：大酸化イベントへの途中に存在した新太古代の酸素に基づく窒素循環

堆積岩の窒素同位体組成（δ¹⁵N）により、酸化還元に依存した生物学的経路と初期地球の酸素化の跡をたどることができる。しかし、約24憶5000万年前の顕著な酸化還元変化である、大酸化イベントをまたぐ堆積物のδ¹⁵Nの記録には大きな変化は見られない。このことから、窒素循環における最初の酸素に基づいた酸化的経路の出現と、24億5000万年前以降の大気中の酸素蓄積との間には時間的な隔たりがあったと議論されている。両者の状態間の遷移は、28億〜26億年前に堆積した岩石のδ¹⁵Nに強い正の値（10～50‰）を示しているが、その起源と空間的な広がりはよく分かっていない。今回我々は、ブラジルのアマゾンクラトンのセラ・スル累層の26億8000万年前の浅部から深部の海洋堆積物が、強い正のδ¹⁵Nの値（> 30‰）を示すことを報告する。この結果は、N₂あるいはN₂Oへのアンモニウム酸化の程度の地域的変化が、隠れた酸素循環と結び付いていたことにより最もよく説明でき、これは、酸素発生型光合成が27億年前には機能していたことを意味する。酸素分子の生成はおそらく、酸化還元ポテンシャルを変化させ、硝酸塩が表層水に蓄積される前にアンモニウム酸化に基づく中間の窒素循環が発達するようにしたと考えられる。我々は、強く正の窒素同位体組成が先カンブリア時代の通常のδ¹⁵Nの値の範囲に重なったこの時代を、「窒素同位体イベント（Nitrogen Isotope Event）」と呼ぶことを提案する。この時代は、大酸化イベントへと続く生物地球化学的再構成の最も初期の段階を示していると示唆される。

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