古代の湖の微生物が304を引き起こした

iStock/KLBahr

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『Geology』誌に掲載された最近の研究で証明されているように、私たちの地球には数百万年にわたる地球温暖化の長い歴史があり、3億400万年前の後期古生代氷河期の極めて重要な時代を詳しく調査しています。

この発見により、海面温度の上昇、大陸の氷の減少、陸地に浸水する海洋環境の証拠が明らかになった。

Liuwen Xia博士と中国の南京大学の研究チームは、古代の温暖化エピソードの秘密を解明する探求に乗り出した。

この謎を解明するために、研究チームは、pH レベルが 9 ～ 12 のアルカリ性湖からのメタン放出の影響を調査しました。

強力な温室効果ガスであるメタンは、1 世紀にわたって二酸化炭素よりも 28 倍効果的に大気中の熱を閉じ込めることができます。

メタン生成に関与する微生物は、世界のメタン排出量のかなりの部分、つまり 74% に寄与しています。

これらの微生物の繁殖を可能にする条件を理解することは、気候変動のダイナミクスを理解するために重要です。

研究者らは中国北西部のジュンガル盆地に焦点を当て、微生物の活動に由来するメタン濃度を注意深く調べた。

夏他、2023年。

湖底のコアサンプルは厳密な化学分析を受け、高塩分環境に生息する水生緑藻、光合成シアノバクテリア、極限好塩性古細菌などの炭素源に関する洞察が得られました。

彼らの調査から、重要な事実が明らかになった。それは、特定の種類の微生物である好アルカリ性メタン生成古細菌が、湖の低硫酸塩無酸素状態で繁殖していたということである。

この微生物はメタン生成からのエネルギーを利用し、それを大気中に放出します。 この研究結果は、この時代の微生物によるメタン排出量が 2.1 ギガトンという驚異的な量に達した可能性があることを示唆しています。

研究者らは、このメタン排出量の急増を、3億400万年前の大気中のメタンのピークを特徴とする古生代後期氷河期と関連付けた。 彼らは、世界中のアルカリ性湖の集合的な影響が温室効果ガスレベルに大きな影響を与えた可能性があると提案しています。

中国北西部だけで考えれば、メタン排出量は 109 ギガトンを超えた可能性があり、これは最大 7,521 ギガトンの二酸化炭素による潜在的な温室効果に相当します。

これらの発見の意味は深く、気候の形成におけるメタンの影響力のある役割を強調しています。 考えられる解決策には、湖の pH の変更、特定の粘土の導入、さらには湖底の改変などが含まれます。

ただし、各ソリューションは独自の環境への影響をもたらします。 さらに、世界中のアルカリ性湖を特定することには、独自の課題が伴います。

研究全体は『Geology』誌に掲載された。

研究概要:

メタン (CH4) は重要な温室効果ガスですが、地質学的時間スケールにわたるその挙動と影響因子は十分に明らかではありません。 この研究では、古生代後期氷河期 (LPIA) を調査しました。LPIA では、約 10 年の間に急速な温暖化が起こったと考えられています。 3億4000万年、それは現代の温暖化に似ているかもしれない。 この温暖化現象の考えられる原因を探るため、私たちは中国北西部のジュンガル盆地にある古代のアルカリ性湖を調査しました。 結果は、炭酸塩δ13C (δ13Ccarb) 値 >5 、プリスタン δ13C (δ13CPr) とフィタン δ13C (δ13CPh) 値の間のオフセット ~+0.6 、3β-メチルホパン指数 9.5 によって証明されるように、ここでの微生物の CH4 サイクルが強力であることを示しています。 % ± 3.0%、およびホパンの非常に負の δ13C 値 (-44 パーセントから -61 パーセント)。 アルカリ性湖の硫酸塩濃度が低いと、メタン生成古細菌が硫酸塩還元細菌よりも競争力を増し、溶存無機炭素レベルの上昇がメタン生成を促進した。 CO2 に加えて、アルカリ湖からの生物起源の CH4 排出も、急速な気候温暖化の一因となっている可能性があります。