南极冰点中的气泡导致氧气下降

休斯顿——(2021 年 12 月 20 日)——一个未知的罪魁祸首已经从我们的大气中去除氧气至少 800,000 年，并且对保存在南极冰层中长达 150 万年的气泡的分析揭示了可能的嫌疑人。

“我们知道大气氧含量在更新世晚期开始略有下降，看起来冰川可能与此有关，”发表在《科学进展》上的地球化学研究的通讯作者、莱斯大学的Yuzhen Yan说。“大约在同一时间，冰川作用变得更加广泛和强烈，而冰川磨削这一简单事实会增加风化作用。”

风化是指分解岩石和矿物的物理和化学过程，其中最重要的是金属的氧化。铁生锈就是一个例子。在暴露于大气氧气或 O2 的铁表面上迅速形成红色氧化铁。

赖斯地球、环境和行星科学系的博士后研究员严说：“当你将沉积物储层的新鲜结晶表面暴露在氧气中时，就会发生消耗氧气的风化作用。”

严说，冰川促进大气氧消耗的另一种方式是暴露埋藏数百万年的有机碳。

在严博士期间在普林斯顿大学的 Michael Bender 和John Higgins实验室进行的研究中，Yan 参与了 2016 年由Daniel Stolper领导的一项研究，该研究现在是加州大学伯克利分校的助理教授，该研究利用冰芯中的气泡来显示氧气在冰芯中的比例在过去的 80 万年里，地球的大气层下降了大约 0.2%。

在《科学进展》研究中，俄勒冈州立大学、缅因大学和加利福尼亚大学圣地亚哥分校的 Yan、Higgins 及其同事分析了较旧冰芯中的气泡，以表明 O2 下降是在地球冰川周期长度超过大约在 100 万年前翻了一番。

地球所处的冰河时代始于大约 270 万年前。随后发生了数十次冰川循环。在每一个中，冰盖交替增长，覆盖地球的三分之一，然后向极地退去。每个周期持续了大约 40,000 年，直到大约 100 万年前。大约在大气氧开始下降的同时，冰川循环开始持续大约 10 万年。

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