南安普頓大學:科學家說,陸地植物改變了地球的組成
南安普頓大學的科學家們發現,陸地植物的進化導致地球大陸組成的突然變化。
由 Tom Gernon 博士領導的南安普頓研究人員與由 Christopher Spencer 博士領導的加拿大女王大學以及劍橋大學、阿伯丁大學和武漢中國地質大學的同事合作,研究了陸地植物的影響過去 7 億年地球化學成分的演變。
研究人員的研究結果發表在《自然地球科學》雜志上。
陸地植物的進化發生在大約 4.3 億年前的志留紀時期,當時北美和歐洲在一塊名為 Pangaea 的大陸上相連。
植物的增殖徹底改變了地球的生物圈——地球表面的那些生命繁衍的部分——為大約 2 億年后恐龍的出現鋪平了道路。
“植物對河流系統造成了根本性的變化,帶來了更多蜿蜒的河流和泥濘的洪泛區,以及更厚的土壤,”該研究的主要作者、安大略省金斯敦皇后大學助理教授克里斯托弗·斯賓塞博士說。“這種轉變與植物生根系統的發展有關,植物生根系統有助于產生大量泥漿(通過分解巖石)并穩定河道,從而長時間鎖定這些泥漿。”
該團隊認識到,地球表面和深層內部是通過板塊構造聯系起來的——河流將泥漿沖入海洋,然后這些泥漿在俯沖帶被拖入地球的熔融內部(或地幔),在那里它被熔化形成新的巖石。
南安普頓大學地球科學副教授、該研究的合著者湯姆·格農博士說:“當這些巖石結晶時,它們會陷入過去歷史的遺跡中。” “因此,我們假設植物的進化應該會顯著減緩泥漿向海洋的輸送,并且這個特征應該保存在巖石記錄中——就這么簡單。”
為了驗證這一想法,該團隊研究了一個包含 5000 多顆在俯沖帶巖漿中形成的鋯石晶體的數據庫——本質上是“時間膠囊”,保存著地球上結晶時普遍存在的化學條件的重要信息。
該團隊發現了令人信服的證據,證明構成地球大陸的巖石成分發生了巨大變化,這幾乎與陸地植物的出現正好吻合。
值得注意的是,科學家們還發現,此時產生的鋯石晶體的化學特征表明,正如他們所假設的那樣,沉積物向海洋的轉移顯著放緩。
研究人員表明,植被不僅改變了地球表面,還改變了地幔融化的動態。
斯賓塞博士總結道:“令人驚奇的是,在地球深處感受到了大陸的綠化。”
“希望這種以前未被認識到的地球內部和地表環境之間的聯系能夠激發進一步的研究。”