中国教训报-中国教训新闻网讯(记者 程墨 通讯员 孙彦钦)1月6日,中国地质大学(武汉)地质微生物与环境寰球要点试验室陈中强教训团队荟萃英国埃克塞特大学、南京大学团队,在《当然·地球科学》(Nature Geoscience)发表督察后果。该督察通过前沿的数值模拟体式,初度系统揭示了约5.8亿年前地球海洋氧化进程的非线性特征,指出大众海洋曾履历剧烈而限定的周期性“氧化脉冲”。
著述第一作家为地质微生物与环境寰球要点试验室李子珩博士,陈中强教训为独一通讯作家;埃克塞特大学蒂姆·伦顿(Tim Lenton)教训、斯图尔特·戴恩斯(Stuart Daines)和南京大学张飞飞教训参与了本项责任。

督察的中枢打破在于见效构建并利用了“自捏飘浮”数值模子。团队翻新性地模拟了埃迪卡拉纪中期的“磷—氧—碳”(P-O-C)生物地球化学轮回,将5.79亿年前的“加斯基尔斯冰期”与其前后的大众性增氧事件径直能源学有关。模子甘休标明,其时的地球系统处于一种不见识气象,省略在缺氧与富氧两个稳态之间发生周期性飘浮,周期约为500万年,且在约2000万年内至少限定性地发生了3次。
督察将这一进程形象地比方为“跷跷板”机制:在富氧阶段,重要养分元素磷被锁在海底千里积物中,羁系了后续的低级产氧坐褥;氧气水平的下落又导致磷被从头开释回海水,为下一轮生物高贵和产氧激增准备了“燃料”,从而脱手系统参加下一个轮回。这种由系统里面响应脱手的“自捏飘浮”,是初度通过数值模拟在该重要塞质工夫得到了了揭示和考据。
督察的实证基础来自澳大利亚西北部“依甘组”的岩石纪录。团队从这些岩层中索要了碳、铀等同位素数据,发现了了了且同步的“碳降铀升”信号方法。这一目的裸露了海洋坐褥力变化与氧化气象的浅近耦合相干。
网址:www.nasinet.com“数值模拟的见效之处在于,它不仅能证明咱们不雅测到的同位素信号,更伏击的是,它瞻望并重现了这种周期性波动的内在逻辑。”李子珩博士强调,“模子甘休与地质纪录的高度吻合,说明了‘氧气脉冲’并非立时局件,而是其时地球系统内在不见识性的势必发扬。”
该模拟督察初度为早期复杂生命的“爆发式”出现提供了动态环境配景框架。模子裸露的3次氧气脉冲岑岭期,在时候上与大众最早一批复杂多细胞生物群(如我国的“蓝田生物群”“瓮安生物群”等)的茂密期高度吻合。这标明,是地球系统本人的周期性飘浮,而非渐渐的线性增氧,为生命复杂化创造了重要的“契机窗口”。
“这项督察从压根上转换了咱们的视角。”陈中强教训指出,“地球从恒久缺氧向富氧气象的过渡,并非坦然的‘渐变’,而是势必要履历一个充满剧烈波动的‘震动芳华期’。数值模拟匡助咱们捕捉到了这一系统调整期的本色限定。”
此前,该团队在《当然·通讯》上发布了自主研发的“自捏飘浮”数值模子框架(Li et al.,2025),本次督察见效将该模子利用于更陈旧的地质历史事件解析,并获得了实证复旧和持续性打破,展现了数值模拟在深时地球科学督察中的高大智商。
陈中强教训先容,“自捏飘浮”数值模子框架不单是是对特定地质事件的重建,更构建了一个领略复杂地球系统作为的通用框架,它能将复杂地球系统简化为由重要物资轮回组成的微分方程组,让地球的动态作为对应方程解的见识性特征;系统辖会性取决于里面结构,在外部驱能源作用下卫星直播卫星直播业务系统有哪些缺点,见识性变化意味着系统可能朝上重要临界点(Tipping points),进而触发周期性飘浮或气象突变。这一视角不仅有助于解读地球历史中的要紧更动,也为意识现代地球系统演变提供伏击启示。


