고대 호수 미생물이 304를 유발했습니다.

iStock/KLBahr

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우리 행성은 수백만 년에 걸친 지구 온난화의 오랜 역사를 가지고 있습니다. 이는 지질학(Geology)에 발표된 최근 연구에서 입증되었습니다. 이 연구는 후기 고생대 빙하 시대인 3억 4백만 년 전의 중추적 시대를 탐구합니다.

이번 연구 결과는 해수면 온도 상승, 대륙 빙하 감소, 해양 환경이 육지에 범람하고 있다는 증거를 보여줍니다.

Liuwen Xia 박사와 중국 난징 대학교 연구팀은 고대 온난화 사건의 비밀을 밝히기 위한 탐구에 착수했습니다.

미스터리를 풀기 위해 팀은 pH 수준이 9~12인 알칼리성 호수에서 메탄 배출이 미치는 영향을 조사했습니다.

강력한 온실가스인 메탄은 한 세기 동안 이산화탄소보다 28배 더 효과적으로 대기 중 열을 가둘 수 있습니다.

메탄 생산을 담당하는 미생물은 전 세계 메탄 배출량의 상당 부분(74%)을 차지합니다.

이러한 미생물이 번성할 수 있는 조건을 이해하는 것은 기후 변화 역학을 이해하는 데 중요합니다.

연구자들은 중국 북서부의 중가르 분지(Junggar Basin)에 초점을 맞춰 미생물 활동에서 파생된 메탄 수준을 꼼꼼하게 조사했습니다.

Xia 외, 2023.

호수 바닥의 핵심 샘플은 엄격한 화학적 분석을 거쳐 수생 녹조류, 광합성 시아노박테리아, 고염 환경에 서식하는 호염성 고세균 등 탄소원에 대한 통찰력을 제공했습니다.

그들의 조사에서 중요한 사실이 밝혀졌습니다. 특정 유형의 미생물인 알칼리성 메탄 생성 고세균이 호수의 낮은 황산염 무산소 조건에서 번성했다는 것입니다.

이 미생물은 메탄 생산에서 에너지를 활용하여 대기 중으로 방출합니다. 연구 결과에 따르면 이 시대의 미생물 메탄 배출량은 무려 2.1기가톤에 달했을 수 있습니다.

연구자들은 이러한 메탄 배출의 급증을 3억 4백만 년 전 대기 중 메탄의 정점으로 표시되는 후기 고생대 빙하기와 연관시켰습니다. 그들은 전 세계적으로 알칼리 호수의 집단적 영향이 온실가스 수준에 상당한 영향을 미칠 수 있다고 제안합니다.

중국 북서부의 경우에만 메탄 배출량이 109기가톤을 초과했을 수 있으며, 이는 최대 7521기가톤의 이산화탄소에 해당하는 잠재적인 온실가스 영향에 해당합니다.

이러한 발견의 의미는 심오하며, 기후를 형성하는 데 있어 메탄의 영향력 있는 역할을 강조합니다. 잠재적인 해결책에는 호수 pH 변경, 특정 점토 도입, 호수 바닥 수정 등이 포함됩니다.

그러나 각 솔루션은 고유한 환경적 영향을 가져옵니다. 또한 전 세계적으로 알칼리성 호수를 식별하는 것도 나름대로의 어려움을 안겨줄 것입니다.

전체 연구는 Geology에 게재되었습니다.

연구 개요:

메탄(CH4)은 중요한 온실가스이지만 지질학적 시간 규모에 따른 행동과 영향 요인은 충분히 명확하지 않습니다. 본 연구에서는 약 2000년경에 급속한 온난화의 기간을 경험한 것으로 생각되는 후기 고생대 빙하기(LPIA)를 조사했습니다. 304 Ma, 그것은 현대의 온난화와 유사할 수 있습니다. 이 온난화 현상의 가능한 원인을 조사하기 위해 우리는 중국 북서부의 중가르 분지(Junggar Basin)에 있는 고대 알칼리성 호수를 조사했습니다. 결과는 탄산염 δ13C(δ13Ccarb) 값이 >5‰, ~+0.6‰ 오프셋인 프리스탄 δ13C(δ13CPr)과 피탄 δ13C(δ13CPh) 값 사이의 오프셋, 3β-메틸호판 지수 9.5로 입증된 것처럼 여기서 미생물 CH4 순환이 강하다는 것을 보여줍니다. % ± 3.0%, 호판의 매우 음의 δ13C 값(-44‰~-61‰). 알칼리성 호수의 낮은 황산염 농도는 메탄 생성 고세균을 황산염 감소 박테리아보다 더 경쟁력 있게 만들었고, 용해된 무기 탄소의 수준이 높아져 메탄 생성이 촉진되었습니다. CO2 외에도 알칼리성 호수에서 배출되는 생물학적 CH4가 급격한 기후 온난화에 기여했을 수 있습니다.