Durch Forschungen entdeckte das Institut für Geologie und Geophysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften neue geochemische Beweise, die darauf hinweisenLandpflanzen begannen früher als bisher angenommen, die Oberflächenumgebung der Erde zu prägen. Es gibt erhebliche Unterschiede in der organischen Substanz, die von Landpflanzen und marinen Primärproduzenten produziert wird, wobei die von Landpflanzen gebildete organische Substanz ein höheres organisches Kohlenstoff/Phosphor-Verhältnis aufweist.
Mit der Ausbreitung der Landpflanzen auf dem gesamten Kontinent nahm die terrestrische Photosynthese zu und die Produktion terrestrischer organischer Substanz nahm entsprechend zu.
Diese von der Erde stammende organische Substanz wird über Flüsse in die Ozeane transportiert und gelangt schließlich in Meeressedimente, wodurch das organische Kohlenstoff/Phosphor-Verhältnis in Meeressedimenten erhöht wird.
Da die Produktion terrestrischen organischen Kohlenstoffs eng mit dem Verlagerungsprozess im Ozean verknüpft ist, ist das Verhältnis organischer Kohlenstoff/Phosphor in marinen klastischen Sedimenten zu einem wichtigen Indikator geworden, um den Eintrag terrestrischen organischen Kohlenstoffs zu verfolgen und sogar Veränderungen in der terrestrischen Nettoprimärproduktivität widerzuspiegeln.
Das Forschungsteam führte eine systematische Analyse der marinen klastischen Sedimentationsaufzeichnungen unter verschiedenen Redoxbedingungen durch und stellte fest, dass das Verhältnis von organischem Kohlenstoff zu Phosphor seit etwa 455 Millionen Jahren deutlich zugenommen hat.
Eine Bewertung mehrerer möglicher Kontrollen legt nahe, dass diese Änderung einen signifikanten Anstieg der terrestrischen Nettoprimärproduktivität widerspiegelt, der mit der frühen Ausbreitung von Landpflanzen verbunden ist.
Die Ergebnisse der gemischten Modellschätzung zeigen dies weiterSeit dem späten Ordovizium (vor etwa 455 Millionen Jahren) machte terrestrischer organischer Kohlenstoff etwa 42 ± 15 % des gesamten in Meeressedimenten vergrabenen organischen Kohlenstoffs aus, was nahe dem heutigen Niveau liegt (30 %–57 %).
Das zeigen auch Analysen auf der antiken kontinentalen SkalaDie Ausweitung der Landpflanzen könnte zuerst in Laurentia (einem wichtigen Standort wie dem heutigen Nordamerika) stattgefunden haben.
Die Studie ergab auch, dass das Verhältnis von organischem Kohlenstoff zu Phosphor im späten Ordovizium zweimal signifikant anstieg, was zwei wichtigen Kohlenstoffisotopenanomalien entspricht, die in diesem Zeitraum auftraten.
Dies weist darauf hin, dass der Eintrag von kohlenstoffreichem, phosphorarmem terrestrischem organischem Material in Meeressedimente die Verlagerung von globalem organischem Kohlenstoff fördert, wodurch die Anreicherung des Luftsauerstoffgehalts gefördert und die Kohlendioxidkonzentration verringert wird.
Darüber hinaus kann eine verstärkte Silikat- und Phosphorverwitterung, die durch die rasche Ausbreitung von Landpflanzen ausgelöst wird, diese Umweltauswirkungen noch verstärken.
Zusammengenommen,Das Aufkommen früher Landpflanzen hat möglicherweise den Oxidationsprozess der Erdoberfläche vor etwa 455 Millionen Jahren erheblich gefördert und möglicherweise zum Auftreten der Vereisung im späten Ordovizium und zu Massenaussterben beigetragen.
▲Simulationsdiagramm der frühen Anlagenerweiterung an Land