图片来源:彼得·韦斯特,国家科学基金会 |
在南极洲的干谷中,持续的冰雪并非常态,裸露的土壤中却含有惊人的大量盐分。多年来,研究人员提出了许多可能的解释:一片古老的海域曾经覆盖着这些山谷;强风将盐从周围的海洋带到那里;该地区有大量的水热活动;岩石的化学或物理风化作用提高了盐的浓度。然而,事实证明,这些原因都不太重要。今天发表在《自然》杂志上的一项新研究表明,罪魁祸首是生物硫排放。
威斯康星大学的科学家詹姆斯·G·博克海姆在泰勒谷(右图),靠近美国南极站麦克默多站附近采集了土壤样本。然后,他与加州大学圣地亚哥分校的地球化学家和化学家合作,他们从土壤中提取硫酸盐进行分析。该团队发现了一种奇怪的氧同位素,告诉他们硫酸盐来自气体,这些气体在到达山谷的途中经历了大气反应。由于该山谷距离任何人为硫气体的来源地都有数千英里之遥,他们得出结论,这些气体只能来自产生硫的海洋藻类。
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硫酸盐在南极洲不同地区的总盐含量中占有不同的比例。科学家们发现,在内陆地区,硫酸盐的比例高于靠近海岸的地区,在海岸地区,风吹来的海盐可能贡献更大。此外,他们还发现在土壤深处生物产生的硫酸盐浓度更高。主要作者包慧明将这种差异归因于海盐颗粒较大,因此不太容易渗透到土壤表面。“通过研究干谷的土壤,你真的可以很好地了解火星上可能发生的事情,”加州大学圣地亚哥分校物理科学部主任、共同作者马克·H·蒂门斯补充道。“这告诉我们,当我们去火星采集土壤样本时,我们将不得不深入地表,因为这些硫酸盐可能会迁移。”