Stepwise oxygenation of the Paleozoic atmosphere.
Stepwise oxygenation of the Paleozoic atmosphere.
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DOI：
10.1038/s41467-018-06383-y
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发表时间：
2018-10-04
影响因子：
16.6
通讯作者：
Poulton SW
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Krause AJ;Mills BJW;Zhang S;Planavsky NJ;Lenton TM;Poulton SW
氧是动物生命所必需的，虽然地球化学代用品在确定地球上氧的广泛演化历史方面发挥了重要作用，但我们对中生代氧的许多见解都来自地球化学建模。GEOCARBSULF模型利用碳和硫同位素记录来产生目前可用的最详细的中生代大气O2历史。然而，它对古生代的预测与地球化学代用指标和非同位素模拟不一致。在这里，我们表明，GEOCARBSULF过于简化的硫同位素分馏的地球化学，返回不切实际的值为来源于黄铁矿埋藏时，氧是低的。我们从第一性原理重建模型，利用改进的数值方案，最新的碳同位素数据，我们取代硫循环方程与前向建模方法。我们的新模型GEOCARBSULFOR对古生代O2进行了修订，高度详细的预测，与现有的代理数据一致，并独立支持古生代氧合事件，这可能有助于观察到复杂，多样的动物群的辐射。GEOCARBSULF模型提供了最详细的古生界O2的重建，但其预测没有得到地球化学数据的支持。在这里，一个GEOCARBSULF模型重建的第一原则，增加了一个修正的硫循环和最新的同位素记录，支持古生代氧化事件。
Oxygen is essential for animal life, and while geochemical proxies have been instrumental in determining the broad evolutionary history of oxygen on Earth, much of our insight into Phanerozoic oxygen comes from biogeochemical modelling. The GEOCARBSULF model utilizes carbon and sulphur isotope records to produce the most detailed history of Phanerozoic atmospheric O2 currently available. However, its predictions for the Paleozoic disagree with geochemical proxies, and with non-isotope modelling. Here we show that GEOCARBSULF oversimplifies the geochemistry of sulphur isotope fractionation, returning unrealistic values for the O2 sourced from pyrite burial when oxygen is low. We rebuild the model from first principles, utilizing an improved numerical scheme, the latest carbon isotope data, and we replace the sulphur cycle equations in line with forwards modelling approaches. Our new model, GEOCARBSULFOR, produces a revised, highly-detailed prediction for Phanerozoic O2 that is consistent with available proxy data, and independently supports a Paleozoic Oxygenation Event, which likely contributed to the observed radiation of complex, diverse fauna at this time. The GEOCARBSULF model provides the most detailed reconstructions of Phanerozoic O2, but its predictions are not supported by geochemical data. Here, a GEOCARBSULF model rebuilt from first principles, with the addition of an amended sulphur cycle and the latest isotope records, supports a Paleozoic Oxygenation Event.
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影响因子：
2.9
作者：
BERNER, RA
通讯作者：
BERNER, RA
影响因子：
56.9
作者：
Arnold, GL;Anbar, AD;Lyons, TW
通讯作者：
Lyons, TW
DOI：
10.1073/pnas.0902037106
发表时间：
2009-05-19
影响因子：
11.1
作者：
Canfield, Donald E.;Farquhar, James
通讯作者：
Farquhar, James
影响因子：
2.9
作者：
Berner, Robert A.
通讯作者：
Berner, Robert A.
影响因子：
64.8
作者：
Brocks, JJ;Love, GD;Bowden, SA
通讯作者：
Bowden, SA