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闡明約22億年前兩件「地球史上大事件」的因果關係


在地球歷史上有數件重大事件，其中兩件是以22億年前為界，所發展出引人興趣的事件，亦即地球整體處於冰凍毀滅的狀態，和融冰後不久，大氣中氧氣濃度急速上升這兩件事。經由日本東京大學等研究團隊的研究探討，已經闡明出這兩件事的因果關係。

據表示，在約22億年前，地球的整個表面可能處於完全冰凍的「雪球地球」（snowball earth）狀態。當時的生命生活在海洋中，有細胞內無核的單細胞「原核生物」（prokaryote）和無法生存在有氧環境的「厭氧菌」（anaerobic bacteria），不過仍可能有行光合作用釋放氧氣的生物存在。

另一方面，在大約46億年地球歷史中，從22億～21億年前左右，地球大氣才開始由無氧變成有氧。該時期，生物因行光合作用大量產生氧氣，改變了地球的大氣組成，稱為「大氧化事件」（Great Oxygenation Event）。

有鑑於雪球地球事件和大氧化事件連續的發生，科學家認為這兩者間一定有某些因果關係存在。

日本東京大學等研究團隊，對北美大陸五大湖周圍地區進行調查，從中採集連續記錄該兩大事件的地層岩石，並分析研究，結果證實了三件事實。

第一件是在地球解凍後不久，曾經發生過兩次由大氣和海洋供應大量較輕的碳同位素的事件。所謂較輕的碳同位素是指中子數較少者（12C）。

第二件是在供應較輕的碳同位素的同時，產生極為劇烈的陸地風化現象。由於陸地風化會隨著地球暖化進行，所以這也可視為當時急速暖化的證據。

第三件是大氧化事件發生的時間是在較輕的碳同位素供應和急速暖化不久之後。