Research Abstract
原生代初期における大気酸素濃度の急上昇と氷河期後の気候回復の同時性を示すオスミウムの証拠
Osmium evidence for synchronicity between a rise in atmospheric oxygen and Palaeoproterozoic deglaciation
2011年10月11日 Nature Communications 2 : 502 doi: 10.1038/ncomms1507
原生代初期（25～20億年前）は地球史において重要な時代であり、複数回の大規模氷河期と大気O2濃度の急上昇（大酸化イベント）が起きていたことで知られる。氷河期に伴う気候変動とO2濃度の上昇は近い時期に起きていたらしいが、両者の因果関係はよくわかっていなかった。本論文では、カナダ、ヒューロニアン累層群の氷河性堆積物が上位の炭酸塩岩へと変化している間の砂岩–シルト岩からなる堆積物中で、大気海洋の酸化還元状態に敏感な元素であるOsが濃集していることを発見した。このOsは高い初期187Os/188Os同位体比をもっており、堆積物中のRe、MoおよびSの分析結果とあわせると、原生代初期における2回目の氷河期の直後に大気中のO2濃度が上昇することにより、放射性187Osに富む大陸起源のOsを酸化し、海洋に供給したと考えられる。この結果は、O2濃度上昇時期と退氷期が同時期に起きたことが示しており、大規模氷河期からの気候回復が大酸化イベントを加速させたという仮説を支持するものである。
- 東京大学大学院 新領域創成科学研究科 複雑理工学専攻
- 独立行政法人 海洋研究開発機構 地球内部ダイナミクス領域
- 独立行政法人 海洋研究開発機構 プレカンブリアンエコシステムラボラトリー
- 東京大学大学院 理学系研究科 地球惑星科学専攻
- 千葉工業大学 惑星探査研究センター
- 独立行政法人 海洋研究開発機構 海洋・極限環境生物圏領域
- 筑波大学 生命環境科学研究科
Early Palaeoproterozoic (2.5–2.0 billion years ago) was a critical phase in Earth's history, characterized by multiple severe glaciations and a rise in atmospheric O2 (the Great Oxidation Event). Although glaciations occurred at the time of O2 increase, the relationship between climatic and atmospheric transitions remains poorly understood. Here we report high concentrations of the redox-sensitive element Os with high initial 187Os/188Os values in a sandstone–siltstone interval that spans the transition from glacial diamictite to overlying carbonate in the Huronian Supergroup, Canada. Together with the results of Re, Mo and S analyses of the sediments, we suggest that immediately after the second Palaeoproterozoic glaciation, atmospheric O2 levels became sufficiently high to deliver radiogenic continental Os to shallow-marine environments, indicating the synchronicity of an episode of increasing O2 and deglaciation. This result supports the hypothesis that climatic recovery from the glaciations acted to accelerate the Great Oxidation Event.
