（图片来源：Pixabay/Alex Myers）
尘埃对地球上的生命与健康起着至关重要的作用。在现代世界，撒哈拉沙漠大沙尘暴中的含尘营养物质滋养了亚马逊雨林的土壤，并为大西洋中的藻类等光合生物提供养分。反过来，正是这些微生物在吸收二氧化碳，释放氧气。
麦伯恩地球与能源学院、地球科学学院研究员Mehrdad Sardar Abadi和校主任Lynn Soreghan，以及来自佛罗里达州立大学、麻省理工学院、汉普顿大学和查尔斯顿学院的研究员共同领导了一项研究——以期能了解3亿年前的尘埃在地球大气层中的作用。
为进行这项研究，研究团队需要找到古老的大气尘埃，因而他们来到当今伊朗的浅海生态系统残留地。
Sardar Abadi解释道：“与我们现代世界的巴哈马群岛相似，这些浅海生态系统只有处在远离河流径流的原始水域中，才能够继续存在。”通过系统定位，Sardar Abadi 和Soreghan得知，他们找到的硅酸盐颗粒是通过空气而非河流沉积的。
Sardar Abadi 和Soreghan从两个石灰岩层中识别、采样出其中的尘埃，现保存于伊朗北部和中部山区的露头。
之后，相关人员对这些岩石进行了一系列的化学处理，提取出古老尘埃。留下的是粘土、石英等硅酸盐矿物——它们作为空中传播的微粒（3亿年前的尘埃）进入到环境中。
有了古老尘埃在手，Sardar Abadi可以决定晚古生代大气中的尘埃量。他们的结果显示，远古时代，地球的大气层的尘土含量，远要比现今的尘土含量多。在佛罗里达州立大学与同事一起工作时，他进行了地球化学测试，分析样品中的铁含量。测试显示，古老尘埃中也含有相当比例的高活性铁——关键微量营养元素铁的丰富来源。
尽管铁不是尘埃中携带的唯一微量元素，据估计，这种古老尘埃里的高活性铁含量，是滋养亚马逊雨林的现代尘埃中的两倍。
这种强有效的尘埃滋养，导致海洋光合作用大量增加。有了富含铁的尘埃助推，藻类和蓝细菌能够吸收二氧化碳并排出氧气。研究人员推测这一活动已运行了数百万年，改变了地球的大气层。
“植物和藻类等初级生产者的丰度较高，可捕获到更多的二氧化碳，有助于解释3亿年前大气层中二氧化碳含量的下降现象，”Sardar Abadi说道。
“如果这些样本能在全球范围内应用，这意味着尘埃滋养效应能够降低大气层中的二氧化碳，在地球这一历史时期的碳循环中是一个相当重要的组成部分，”Soreghan说道。
科学家提出了一种碳封存方法，即将生物活性铁加入与海洋孤立的地方——本质上为沙漠，远离尘土飞扬的大陆。有些科学家小规模上尝试过这一方法，已记录下由此产生的浮游植物增殖。
但Soreghan警告道，大规模使用这一方法可能产生的意外后果，还没有人知道。因此，Sardar Abadi及其研究团队仍需要时间去寻找答案。
“地球的地质记录就像一本实验书，上面记录了无数次的实验。打开实验书，可以重建过去发生的事，看看地球曾经是如何应对这些偶尔出现的极端情形，”Soreghan说道。
这些数据及合成有助于约束和完善计算机气候模型。建模者追溯的时间越久远，变量就越不受约束。但提供数据，可使模型变得更精确。
“回溯时间，我们可以揭开地球和大气层经历的最极端状态，”Soreghan说道。“这些信息有可能帮助我们解决现今的问题。”
翻译：吕嘉明
审校：赵欢
引进来源：俄克拉荷马大学
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