Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Молекулярные структуры и обнаружение GDGT с помощью ВЭЖХ

TEX 86 - это органический палеотермометр, основанный на липидах мембран мезофильных морских Thaumarchaeota (ранее Marine Group 1 Crenarchaeota ). [1] [2]

Основы [ править ]

Мембранные липиды Thaumarchaeota состоят из тетраэфиров глицериндиалкилглицерина (GDGT), которые содержат 0–3 циклопентановых фрагмента. Thaumarchaeota также синтезирует кренархеол, который содержит четыре циклопентановых фрагмента, один циклогексановый фрагмент и регио-изомер. Циклогексановые и циклопентановые кольца, образующиеся в результате внутренней циклизации одной из бифитановых цепей [3], оказывают выраженное влияние на точки тепловых переходов мембраны таумархеотической клетки. Исследования мезокосма показывают, что степень циклизации обычно определяется температурой роста [4]

Калибровки [ править ]

Основываясь на относительном распределении изопреноидных ГДГТ, Schouten et al. (2002) предложили тетраэфирный индекс 86 атомов углерода (TEX 86 ) в качестве прокси для температуры поверхности моря (SST). GDGT-0 исключается из калибровки, поскольку он может иметь несколько источников [5], в то время как GDGT-4 опускается, поскольку он не показывает корреляции с SST и часто на порядок более распространен, чем его изомер и другие GDGT. Самая последняя калибровка TEX 86 вызывает два отдельных индекса и калибровки: [6] TEX 86 H использует ту же комбинацию GDGT, что и в исходной взаимосвязи TEX 86 :

Коэффициент GDGT-2 коррелирует с SST с помощью уравнения калибровки:

TEX 86 H = 68,4 × log (коэффициент GDGT-2) + 38,6.

TEX 86 H имеет погрешность калибровки ± 2,5 ° C и основан на 255 осадках в верхней части керна.

TEX 86 L использует комбинацию GDGT, которая отличается от TEX 86 H , удаляя GDGT-3 из числителя и полностью исключая GDGT-4 ':

Коэффициент GDGT-1 коррелирует с SST с помощью уравнения калибровки:

TEX 86 L = 67,5 × log (GDGT ratio-1) + 46,9.

TEX 86 L имеет погрешность калибровки ± 4 ° C и основан на 396 пробах отложений с верхней части керна.

Существуют и другие калибровки (включая 1 / TEX 86 , [7] TEX 86 ' [8] и pTEX 86 [9] ), которые следует учитывать при восстановлении температуры.

Предостережения [ править ]

У этого прокси есть несколько предостережений, и этот список никоим образом не является исчерпывающим. Для получения дополнительной информации см. [10]

Наземный ввод [ править ]

Индекс разветвленного и изопреноидного тетраэфиров (BIT) может использоваться для измерения относительного речного поступления наземного органического вещества (TOM) в морскую среду (Hopmans et al., 2004). Индекс BIT основан на предположении, что GDGT-4 (также известный как кренархеол) происходит от морских Thaumarchaeota, а разветвленные GDGT происходят от наземных почвенных бактерий. Когда значения BIT превышают 0,4, в TEX 86 включается отклонение> 2 ° C.Оценки SST. Однако изопреноидные GDGT могут быть синтезированы в земной среде и могут сделать значения BIT недостоверными (Weijers et al., 2006; Sluijs et al., 2007; Xie et al., 2012). Сильная ко-вариация между GDGT-4 и разветвленными GDGT в современных морских и пресноводных средах также предполагает общий или смешанный источник изопреноидных и разветвленных GDGT (Fietz et al., 2012).

Анаэробное окисление метана (АОМ) [ править ]

Метановый индекс (MI) был предложен, чтобы помочь различить относительный вклад метанотрофных Euryarchaeota в условиях, характеризующихся диффузным потоком метана и анаэробным окислением метана (AOM) (Zhang et al., 2011). [11] Эти сайты характеризуются отчетливым распределением GDGT, а именно преобладанием GDGT-1. -2 и -3. Высокие значения MI (> 0,5) отражают высокие показатели АОМ, связанных с газовыми гидратами.

Деградация [ править ]

Считается, что термическая зрелость влияет на GDGT только тогда, когда температура превышает 240 ° C. Это можно проверить, используя соотношение конкретных изомеров гопана . Кислородная деградация, которая является селективным процессом и разлагает соединения с разной скоростью, влияет на значения TEX 86 и может смещать значения SST до 6 ° C.

Заявление [ править ]

Самая старая запись TEX 86 относится к средней юре (~ 160 млн лет назад) и указывает на относительно теплые температуры поверхности моря. [12] TEX 86 использовался для восстановления температуры на протяжении всей кайнозойской эры (65-0 млн лет назад) [13] [14] и полезен, когда другие прокси-серверы SST диагенетически изменены (например, планктонные фораминиферы [15] ) или отсутствуют (например, алкеноны [ 16] )

Эоцен [ править ]

TEX 86 широко использовался для реконструкции ТПМ эоцена (55-34 млн лет назад). В течение раннего эоцена значения TEX 86 указывают на теплые ТПМ высоких широт южного полушария (20-25 ° C) в соответствии с другими, независимо полученными заместителями (например, алкенонами , CLAMP , Mg / Ca ). В течение среднего и позднего эоцена участки высоких южных широт охлаждались, в то время как тропики оставались стабильными и теплыми. Возможные причины этого охлаждения включают долгосрочные изменения в углекислом газе и / или изменения в реорганизации шлюза (например, Тасманский шлюз , пролив Дрейка ).

Ссылки [ править ]

  1. ^ Схоутен, S., Hopmans, EC, Schefus, E., и Sinninghe Damste. (2002) Изменения в распределении липидов мембран морских кренархеот: новый инструмент для реконструкции древних температур морской воды ?. Письма о Земле и планетологии , 204 , 265.
  2. ^ Ким, J.-H., С. Схоутен, EC Hopmans, Б. Доннер, JS Sinninghe Damsté. (2008) Глобальная калибровка керна отложений палеотермометра TEX86 в океане. Geochimica et Cosmochimica Acta , 72 , 1154.
  3. ^ Schouten, S., Hopmans, EC, и Sinninghe Damsté, JS, 2013, Органическая геохимия липидов глицериндиалкилглицеринтетраэфира: обзор: Organic Geochemistry, v. 54, no. 0, п. 19-61.
  4. ^ Wuchter, К., Схоутен, С., Coolen, MJL и Sinninghe Damsté, JS, 2004,зависимости от температуры изменения в распределении tetraether мембранных липидов морских Crenarchaeota: последствия для TEX86 палеотермометрии:. Paleoceanography, V 19, нет . 4, стр. PA4028
  5. ↑ Кога, Ю., Нишихара, М., Мори, Х., Акагава-Мацусита, М., 1993, Полярные эфирные липиды метаногенных бактерий: структуры, сравнительные аспекты и биосинтез: микробиологические обзоры, т. 57, вып. 1, стр. 164–182
  6. ↑ Kim, J.-H., van der Meer, J., Schouten, S., Helmke, P., Willmott, V., Sangiorgi, F., Koç, N., Hopmans, EC, and Damsté, JSS, 2010, Новые индексы и калибровки, полученные на основе распределения липидов изопреноидных тетраэфиров кренархей: значение для прошлых реконструкций температуры поверхности моря: Geochimica et Cosmochimica Acta, v. 74, no. 16, стр. 4639-4654.
  7. ^ Лю, З., Пагани, М., Зинникер, Д., ДеКонто, Р., Хубер, М., Бринкхейс, Х., Шах, С.Р., Леки, Р.М., и Пирсон, А., 2009, Глобальное похолодание во время Переход климата от эоцена к олигоцену: наука, т. 323, вып. 5918, стр. 1187-1190
  8. ^ Sluijs, A., Schouten, S., Pagani, М., Woltering, M., Brinkhuis, H., Damsté, JSS, Dickens, GR, Huber, M., Reichart, G.-J., Stein, R ., Маттиссен, Дж., Лоуренс, Л.Дж., Педентчук, Н., Бакман, Дж., Моран, К., и Экспедиция, С., 2006 г., Температура в субтропическом Северном Ледовитом океане во время термального максимума палеоцена / эоцена: Nature, v 441, № 7093, стр. 610-613.
  9. ^ Холлис, CJ, Тейлор, KWR, Хэндли, Л., Панкост, RD, Хубер, М., Крич, JB, Хайнс, BR, Крауч, EM, Морганс, HEG, Крэмптон, JS, Гиббс, С., Пирсон, PN, и Zachos, JC, 2012, История температуры раннего палеогена в юго-западной части Тихого океана: Согласование прокси и моделей: Earth and Planetary Science Letters, v. 349–350, no. 0, п. 53-66.
  10. ^ Schouten, S., Hopmans, EC, и Sinninghe Damsté, JS, 2013, Органическая геохимия липидов глицериндиалкилглицеринтетраэфира: обзор: Organic Geochemistry, v. 54, no. 0, п. 19-61.
  11. ^ Чжан, Йи Гэ; Zhang, Chuanlun L .; Лю, Сяо-Лэй; Ли, Ли; Хинрикс, Кай-Уве; Ноукс, Джон Э. (2011). «Метановый индекс: индикатор биомаркера липидных биомаркеров архей из тетраэфиров для обнаружения нестабильности морских газовых гидратов». Письма о Земле и планетологии . 307 (3–4): 525–534. Bibcode : 2011E и PSL.307..525Z . DOI : 10.1016 / j.epsl.2011.05.031 .
  12. ^ Jenkyns, H., Схоутено-Huibers, Л., Схоутен С. и Sinninghe-Damste, JS, 2012, Теплый среднеюрская-РАННЕМЕЛОВЫЕ высокоширотные температуры поверхности моря от Южного океана. Климат прошлого, т. 8, с. 215-226.
  13. ^ Sluijs, A., Schouten, S., Donders, TH, Schoon, PL, Rohl, U., Reichart, G.-J., Sangiorgi, F., Kim, J.-H., Sinninghe Damste, JS, и Бринкхейс, Х., 2009 г., Теплые и влажные условия в Арктическом регионе во время термального максимума 2 эоцена: Nature Geosci, т. 2, вып. 11, стр. 777-780.
  14. ^ Zachos, JC, Схоутен С., Bohaty С., Quattlebaum Т., Слуйс А., Бринкхаус Х., Гиббс, SJ и Bralower, TJ, 2006, Экстремальный утепление средних широтприбрежных районах океана во время палеоцен-эоценовый термальный максимум: выводы из TEX86 и изотопных данных: Geology, v. 34, no. 9, стр. 737-740.
  15. ↑ Пирсон, П.Н., ван Донген, Б.Е., Николас, С.Дж., Панкост, Р.Д., Схоутен, С., Сингано, Дж. М., и Уэйд, Б.С., 2007, Стабильный теплый тропический климат на протяжении эоценовой эпохи: Геология, т. 35, нет. . 3, стр. 211-214.
  16. ^ Bijl, PK, Схоутен С., Слуйс А., Reichart, G.-J., Zachos, JC, и Бринкхаус, H., 2009, эволюция температуры Early Палеоген на югозападе Тихого океана:. Природа, v 461 , нет. 7265, стр. 776-779.

Дальнейшее чтение [ править ]