地球的氧化是一个渐进的过程吗?

理查德一个洛夫特

地球的氧气来自植物和其他光合生物。科学家们已经知道。

但一个巨大的谜题是，为什么在20亿年的时间里，大气中的氧气含量似乎以一系列的三个大台阶上升，中间又有漫长的高原。

“光合作用，它在地球上产生了所有氧气，已经存在了30亿年，”英国利兹大学的生物地球化学莫德勒表示，“本杰明厂说。“为什么氧气升高，而不是慢慢积累？”

多年来，他说，地球物理学家已经提出了许多假设，所有人都涉及一种或他人的主要事件，从进化变化到大量的火山爆发或超级Continents的分解。

他补充说，问题是，此类事件也发生了，而不会触发地球氧气水平的巨大变化。“我们没有一致性，”他说。

为了弄清楚这一点，他和同事们“回到最简单的东西”，并试图基于最简单的可能变化之一创建地球大气演化的模型:火山释放的耗氧气体数量缓慢下降。{%推荐6201%}

人们会期望这样一个渐变的变化只是导致氧气在大气中慢慢积聚，但事实证明，这种逐步的变化是重复其逐步增加所需的。

Mills表示，该关键是理解光合细菌和藻类对海洋水中的营养成分的方式，特别是磷，以及它们的反应如何影响氧水平。

磷是肥料中的临界成分，被广泛认为是植物生长的主要限制因素之一。

然而，如果太多进入水，它会导致藻类和光合细菌的大量过度生长。当这些生物体死亡时，在称为富营养化的氧耗尽过程中，水被衰减有机物质窒息。

在今天的生态系统中，这很糟糕。

但在古代的地球上，它会产生一系列复杂的反馈，其中磷有时上升，有时回到基线。其结果就是他所描述的与富营养化相反的过程，即在低磷间歇期间，氧气积累并逃逸到大气中。

When this model is run over billion-year time frames, Mills says, it does a remarkable job of replicating not only short-term oscillations in the Earth’s oxygen levels, which sometimes occurred over time cycles of five to 20 million years, but of producing tipping points that cause the type of stepwise increase known to have occurred.

在华盛顿州大学华盛顿大学的旅行科学家和华盛体学家，西雅图大学的行星科学家和天体学家都不是重要的，这一调查结果并不重要，这不是学习团队的成员。他们还使天文学家更有可能在其他地方找到其他氧气的行星。

这是因为新模型意味着一个星球不需要一个不太可能的地质“事件”，以便氧气建立不仅可以支持复杂的生活的水平，而且可能是今天的天文仪器可检测到的水平。

看来，所有这些都是必须的，光合作用的生物体和时间的结合。

米尔斯向本周向美国地球物理联盟的会议报告了他的团队的工作，它也被描述为纸在杂志中科学。

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