Neoproterozoic oxygenation event
नियोप्रोटेरोज़ोइक ऑक्सीजनेशन इवेंट (एन. ओ. ई.), जिसे दूसरा महान ऑक्सीकरण इवेंट भी कहा जाता है (पहला पेलियोप्रोटेरोज़ोइक के दौरान हुआ था), लगभग 850 और 54 करोड़ साल पहले के बीच का समय अंतराल था जिसमें पृथ्वी के वायुमंडल और महासागरों में ऑक्सीजन के स्तर में बहुत महत्वपूर्ण वृद्धि देखी गई थी। बोरिंग बिलियन का अंत करते हुए, स्टैथेरियन से टोनियन तक फैली अत्यंत कम वायुमंडलीय ऑक्सीजन की अवधि, एन. ओ. ई. पृथ्वी पर पर्यावरणीय ऑक्सीजन में दूसरी बड़ी वृद्धि थी, हालांकि यह महान ऑक्सीकरण घटना (जी. ओ. ई.) जितनी बड़ी नहीं थी। जी. ओ. ई. के विपरीत, यह स्पष्ट नहीं है कि क्या एन. ओ. ई. एक समकालिक, वैश्विक घटना थी या असंबंधित कारणों के साथ अतुल्यकालिक, क्षेत्रीय ऑक्सीजनकरण अंतराल की एक श्रृंखला थी। ऑक्सीजनकरण के लिए प्रमाण कार्बन आइसोटोप लगभग 850 एम. ए. से लगभग 720 एम. ए. तक, एक समय अंतराल जो मोटे तौर पर लेट टोनियन के अनुरूप है, बोरिंग बिलियन के अंत और क्रायोजेनियन "स्नोबॉल अर्थ" की शुरुआत के बीच, समुद्री जमा एक बहुत ही महत्वपूर्ण सकारात्मक कार्बन आइसोटोप भ्रमण दर्ज करते हैं। माना जाता है कि ये ऊंचे δ13C मान यूकेरियोटिक प्लैंकटन के विकासवादी विकिरण और बढ़े हुए कार्बनिक दफन से जुड़े हैं, जो बदले में इस अंतराल के दौरान ऑक्सीजन उत्पादन में वृद्धि का संकेत देते हैं। क्रायोजेनियन के दौरान आगे सकारात्मक कार्बन आइसोटोप भ्रमण हुए। यद्यपि वार्मिंग की घटनाओं से जुड़े कई नकारात्मक कार्बन आइसोटोप भ्रमण, लेट टोनियन से लेकर प्रोटेरोज़ोइक-फैनेरोज़ोइक सीमा तक ज्ञात हैं, कार्बन आइसोटोप रिकॉर्ड फिर भी पूरे नियोप्रोटेरोज़ोइक में एक उल्लेखनीय सकारात्मक प्रवृत्ति बनाए रखता है। चार अलग-अलग नियोप्रोटेरोजोइक बेसिनों से आने वाले 750 से 580 मिलियन वर्ष पुराने समुद्री तलछटों के नाइट्रोजन आइसोटोप δ15N डेटा आधुनिक महासागरों के लिए समान नाइट्रोजन आइसोटोप अनुपात दिखाते हैं, जिसमें + 4 प्रतिशत का मोड और-4 प्रतिशत से + 11 प्रतिशत तक की सीमा होती है। क्रायोजेनियन-एडियाकारन सीमा में कोई महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं देखा गया है, जिसका अर्थ है कि टोनियन काल के दौरान 750 एम. ए. से पहले से ही ऑक्सीजन वैश्विक महासागर में सर्वव्यापी थी। सल्फर समस्थानिक समुद्री जल सल्फेट δ34S मान, जिसमें हिमनदों के दौरान प्रमुख बूंदों द्वारा विरामित अधिकांश नियोप्रोटेरोज़ोइक की तुलना में क्रमिक वृद्धि देखी गई, एडियाकरन के दौरान एक महत्वपूर्ण सकारात्मक भ्रमण दिखाती है, जिसमें पायरिटिक δ34S में इसी तरह की कमी होती है। सल्फेट और सल्फाइड के बीच उच्च अंशन दर जल स्तंभ में सल्फेट की उपलब्धता में वृद्धि का संकेत देती है, जो बदले में ऑक्सीजन के साथ पाइराइट की बढ़ती प्रतिक्रिया का संकेत है। इसके अलावा, आनुवंशिक साक्ष्य नियोप्रोटेरोज़ोइक के दौरान गैर-फोटोसिंथेटिक सल्फाइड-कम करने वाले बैक्टीरिया के विकिरण की घटना की ओर इशारा करते हैं। बैक्टीरियल सल्फर अनुपातहीनता के माध्यम से, ऐसे बैक्टीरिया भारी सल्फर आइसोटोप के समुद्री सल्फाइड को और कम कर देते हैं। चूंकि इस तरह के बैक्टीरिया को जीवित रहने के लिए महत्वपूर्ण मात्रा में ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, इसलिए माना जाता है कि नियोप्रोटेरोज़ोइक के दौरान ऑक्सीजन की सांद्रता को आधुनिक स्तरों के 5-18% से अधिक बढ़ाना इन सूक्ष्मजीवों के विविधीकरण के लिए एक आवश्यक पूर्व शर्त रही है। स्ट्रोंटियम आइसोटोप δ13C विश्वसनीय रूप से शुद्ध प्राथमिक उत्पादकता और ऑक्सीजनकरण में परिवर्तन का संकेत केवल तभी दे सकते हैं जब महासागरों में अपक्षय की दर और कार्बन डाइऑक्साइड के बहिर्गमन की दर स्थिर रहती है या बढ़ती है, क्योंकि इनमें से किसी में भी कमी मौजूदा समुदायों द्वारा कार्बन-12 की निरंतर तरजीही जैविक खपत के माध्यम से एक सकारात्मक δ13C भ्रमण का कारण बन सकती है, जबकि उपलब्ध कार्बन की आपूर्ति में कमी आई है, प्राथमिक उत्पादकता और ऑक्सीजन उत्पादन में वृद्धि का संकेत दिए बिना। स्ट्रोंटियम-87 और स्ट्रोंटियम-86 के अनुपात का उपयोग महासागर की पोषक तत्वों की आपूर्ति में महाद्वीपीय अपक्षय के सापेक्ष योगदान के निर्धारक के रूप में किया जाता है; इस अनुपात में वृद्धि, जैसा कि पूरे नियोप्रोटेरोज़ोइक और कैम्ब्रियन में कैम्ब्रियन के अंत में एक शिखर तक पहुंचने तक देखी गई, महाद्वीपीय अपक्षय में वृद्धि का सुझाव देती है और इस समय के अंतराल में उच्च ऑक्सीजनकरण के लिए कार्बन आइसोटोप अनुपात से साक्ष्य को मजबूत करती है। क्रोमियम आइसोटोप सी. आर. (III) से सी. आर. (VI) का सतह ऑक्सीकरण क्रोमियम के समस्थानिक विभाजन का कारण बनता है; सी. आर. (VI), जो आमतौर पर क्रोमेट या डाइक्रोमेट के रूप में पर्यावरण में मौजूद होता है, में δ53सी. आर. के मान या क्रोमियम-53 का क्रोमियम-52 के अनुपात में वृद्धि होती है, जबकि सी. आर. (VI) से सी. आर. (III) की बैक्टीरिया की कमी नकारात्मक क्रोमियम आइसोटोप भ्रमण से जुड़ी होती है। महासागर में ऑक्सीकृत क्रोमियम के नदी परिवहन के बाद, क्रोर (VI) को क्रोर (III) में वापस कम करने और बाद में फेरस आयरन को फेरिक आयरन में ऑक्सीकृत करने की प्रतिक्रिया क्रोर (VI) को अलग करने में अत्यधिक कुशल है, जैसा कि फेरिक ऑक्सीहाइड्रॉक्साइड के साथ क्रोर (III) की वर्षा है, जिसका अर्थ है कि फेरिक आयरन में प्रचुर मात्रा में तलछट में रासायनिक रूप से अवक्षेपित क्रोमियम आइसोटोप अनुपात जमा होने के समय समुद्री जल क्रोमियम आइसोटोप अनुपात को सटीक रूप से दर्शाता है। क्योंकि सी. आर. (III) से सी. आर. (VI) का कुशल ऑक्सीकरण केवल उत्प्रेरक मैंगनीज डाइऑक्साइड की उपस्थिति में संभव है, जो केवल स्थिर और उच्च ऑक्सीजन फ्यूगेसिटी पर प्रचुर मात्रा में होता है, δ53Cr का एक सकारात्मक भ्रमण वायुमंडलीय ऑक्सीजन सांद्रता में वृद्धि का संकेत देता है। नियोप्रोटेरोज़ोइक के दौरान जमा किए गए बैंडेड आयरन फॉर्मेशन (बी. आई. एफ.) लगातार 0.9% से 4.9% तक अत्यधिक सकारात्मक δ53सी. आर. मान प्रदर्शित करते हैं, जो वातावरण के युग के ऑक्सीजनेशन को प्रदर्शित करते हैं। ऑक्सीडेटिव क्रोमियम साइक्लिंग लगभग 0.8 Ga शुरू हुआ, जो दर्शाता है कि ऑक्सीजन के स्तर में वृद्धि क्रायोजेनियन हिमनदों से बहुत पहले शुरू हुई थी। क्रोमियम समस्थानिक यह भी दर्शाते हैं कि क्रायोजेनियन अंतर-हिमनद अंतराल के दौरान, स्टर्टियन और मैरिनोअन हिमनदों के बीच, महासागर और वायुमंडल का ऑक्सीजनकरण धीमा और कम था; इस अंतराल ने एन. ओ. ई. में एक शिथिलता को चिह्नित किया। मोलिब्डेनम आइसोटोप δ98Mo मान क्रायोजेनियन या प्रारंभिक और मध्य एडियाकरन की तुलना में अंतिम एडियाकरन के दौरान थोड़े अधिक थे। यह आइसोटोपिक प्रॉक्सी इंगित करता है कि अंतिम एडियाकरन महासागर के ऑक्सीजनकरण का स्तर मेसोजोइक महासागरीय एनोक्सिक घटनाओं के बराबर था। यूरेनियम समस्थानिक δ238U के बहुत कम मान, जो आमतौर पर समुद्री जल के ऑक्सीजनकरण में परिवर्तन के समस्थानिक माप के रूप में उपयोग किए जाते हैं, अधिकांश नियोप्रोटेरोज़ोइक के दौरान एनोक्सिक और यूक्सिनिक पानी के अस्थायी, क्षणिक विस्तार द्वारा विरामित प्रगतिशील ऑक्सीजनकरण को प्रतिबिंबित करने के लिए व्याख्या की गई है। प्रारंभिक एडियाकरन के दौरान, यूरेनियम आइसोटोप में बदलाव हल्के कार्बन आइसोटोप में संवर्धन के साथ हुआ। कारण नाइट्रोजन स्थिरीकरण में वृद्धि बोरिंग बिलियन के दौरान, प्लैंकटनिक नाइट्रोजन स्थिरीकरण बैक्टीरिया की अनुपस्थिति के परिणामस्वरूप नियोप्रोटेरोज़ोइक और फैनेरोज़ोइक की तुलना में खुले महासागर की उत्पादकता बहुत कम थी। नाइट्रोजन-फिक्सिंग बैक्टीरिया और गैर-नाइट्रोजन-फिक्सिंग पिकोसाइनोबैक्टीरिया का विकास और विकिरण जो समुद्री प्लैंकटनिक स्थानों पर कब्जा करने में सक्षम है और क्रायोजेनियन के दौरान नाइट्रोजन चक्र में परिणामी परिवर्तनों को वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड के तेजी से ऑक्सीकरण और हटाने के पीछे एक अपराधी माना जाता है, जो नियोप्रोटेरोज़ोइक की इस अवधि की विशेषता वाले अत्यंत गंभीर हिमनदों के विकास की व्याख्या करने में भी मदद करता है। दिन की लंबाई में वृद्धि पृथ्वी के घूर्णन की मंदी और दिन की लंबाई में इसी तरह की वृद्धि को प्रायोगिक निष्कर्षों के आधार पर एन. ओ. ई. के एक संभावित कारण के रूप में सुझाया गया है कि साइनोबैक्टीरियल उत्पादकता लंबे समय तक निर्बाध दिन के उजाले के दौरान अधिक होती है, जबकि कम अवधि के दौरान अंधेरा अधिक बार बाधित होता है। यूकेरियोट्स की बढ़ती विविधता को गहरे महासागर से फॉस्फोरस हटाने के माध्यम से गहरे समुद्र में ऑक्सीजनकरण में वृद्धि के कारण के रूप में प्रस्तावित किया गया है। बड़े, बहुकोशिकीय जीवों के विकास के कारण समुद्री तल में कार्बनिक पदार्थों की मात्रा में वृद्धि हुई। ऐसा माना जाता है कि बेंथिक फिल्टर फीडरों के विकास के साथ मिलकर, पानी के स्तंभ में ऑक्सीजन की मांग को और नीचे ले जाया गया है, जिसके परिणामस्वरूप एक सकारात्मक प्रतिक्रिया लूप होगा जिसमें फॉस्फोरस को समुद्र से हटा दिया गया था, जिससे उत्पादकता में कमी आई और ऑक्सीजन की मांग में कमी आई, जिससे गहरे समुद्र के पानी में ऑक्सीजन की मात्रा में वृद्धि हुई। तेजी से अच्छी तरह से ऑक्सीजन युक्त महासागरों ने आगे यूकेरियोटिक फैलाव को सक्षम किया, जो संभवतः एक सकारात्मक प्रतिक्रिया लूप के रूप में कार्य करता है जो ऑक्सीजनकरण को तेज करता है। परिणाम हिमनद वैश्विक प्रकाश संश्लेषण की बढ़ी हुई दरों के परिणामस्वरूप कार्बनिक कार्बन दफन में तेजी से वृद्धि, जो सुपरकॉन्टिनेंट रोडिनिया के टूटने के परिणामस्वरूप महाद्वीपीय बाढ़ बेसाल्ट के सिलिकेट अपक्षय में वृद्धि के साथ होती है, माना जाता है कि क्रायोजेनियन के दौरान "स्नोबॉल अर्थ" स्टर्टियन और मैरिनोअन हिमनद का एक ट्रिगर था, जो नियोप्रोटेरोज़ोइक की मध्य अवधि थी। जैविक विविधता टोनियन के दौरान, बहुत शुरुआती बहुकोशिकीय जीव गहरे महासागरों में ऑक्सीजन "ओसिस" में विकसित और विविध हो सकते हैं, जो यूकेरियोट विकास के इन शुरुआती चरणों में पालने के रूप में काम करते थे। एडियाकरन अवधि के दौरान, महासागर धीरे-धीरे बेहतर ऑक्सीजनयुक्त हो गए, गैस्कियर्स हिमनद के तुरंत बाद के समय अंतराल ने समुद्री ऑक्सीजन की मात्रा में उल्लेखनीय वृद्धि के प्रमाण प्रदर्शित किए। इस भूवैज्ञानिक अवधि के दौरान बहुकोशिकीय जीवन के तेजी से विविधीकरण को कुछ लेखकों द्वारा ऑक्सीजन की मात्रा में वृद्धि के लिए जिम्मेदार ठहराया गया है, जिससे एडियाकरन बायोटा के प्रतिष्ठित ऑक्सीजन-खपत करने वाले बहुकोशिकीय यूकेरियोट्स सर्वव्यापी और व्यापक हो गए हैं। प्रारंभ में सबसे अधिक घुलनशील ऑक्सीजन वाले गहरे, ठंडे पानी तक सीमित, मेटाज़ोन जीवन धीरे-धीरे समुद्र के गर्म क्षेत्रों में फैल गया क्योंकि वैश्विक ऑक्सीजन का स्तर बढ़ गया था। यह भी देखें महान ऑक्सीकरण घटना एवलॉन विस्फोट कैम्ब्रियन विस्फोट संदर्भ नियोप्रोटेरोज़ोइक घटनाएं जीवन की उत्पत्ति पृथ्वी के भूवैज्ञानिक इतिहास में ऑक्सीजन घटनाएं जीवमंडल मौसम विज्ञान परिकल्पनाओं का विकास