原始甲烷循环生态系统与早期地球大气和气候的协同演化
种群与进化
2020-06-12 v1 地球与行星天体物理
摘要
地球历史以由代谢创新驱动的、彻底重塑海洋与大气组成的重大生态转变为特征。最早的一些转变发生在光合作用演化前数亿年，其性质与规模仍知之甚少。利用一种新颖的生态系统—行星模型，我们发现光合作用前的甲烷循环微生物生态系统的生产力远低于先前认为的水平。尽管生产力低下，产甲烷代谢的演化强烈改变了大气组成，导致气候更温暖但韧性更差。随着非生物碳循环作出响应，进一步的代谢演化（厌氧甲烷氧化）可能反馈至大气并破坏气候稳定，引发一次瞬时全球冰期。尽管早期代谢演化可能导致强烈的气候不稳定性，但低 CO:CH4 大气比作为全球还原态行星（如冥古宙晚期/太古宙早期地球）上简单甲烷循环生态系统的稳健特征而出现。
引用
@article{arxiv.2006.06433,
title = {Coevolution of primitive methane cycling ecosystems and early Earth atmosphere and climate},
author = {Boris Sauterey and Benjamin Charnay and Antonin Affholder and Stéphane Mazevet and Régis Ferrière},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.06433},
year = {2020}
}
备注
32 pages, 5 figures, 1 tables, 12 Supplementary figures, published in Nature Communications