Nature Communications：藻类 δ13C 重建寒武纪大爆发气候，CO2 先升至超温室后逐步回落
顶级刊物论文速递 · 发布 2026-06-23T01:51:00+08:00 · 更新 2026-06-23T02:00:22+08:00
Nature Communications 6 月 22 日发表开放获取论文，利用 8 个埃迪卡拉纪至寒武纪化石产地的藻类碳同位素特征，重建约 5.53 亿至 5.08 亿年前寒武纪大爆发期间大气 CO2 变化。研究显示 CO2 从约 3-9 倍前工业水平升至 9-21 倍，随后在约 5.17 亿年和 5.08 亿年前分别降至 5-17 倍、3-8 倍；作者认为这与构造驱动的碳、锶循环变化相符。
Nature Communications 6 月 22 日发表的论文关注一个长期难题：寒武纪大爆发期间，大气 CO2 和气候背景到底如何变化。CO2 是调节地球气候的关键因子，但 5 亿多年前直接记录有限，传统地球化学指标常面临时间分辨率、保存状态和解释多义性问题。研究团队从 8 个跨越埃迪卡拉纪至寒武纪过渡期的化石产地采集藻类化石碳同位素信息，覆盖约 5.53 亿至 5.08 亿年前，尝试用藻类 δ13C 信号反演当时 pCO2 变化。
论文的核心结果是一组三阶段气候轨迹：约 5.53 亿至 5.29 亿年前，大气 CO2 从约 3-9 PAL（前工业大气水平倍数）升至约 9-21 PAL；随后逐步下降，到约 5.17 亿年前为约 5-17 PAL，到约 5.08 亿年前为约 3-8 PAL。作者还把这些 CO2 变化与海洋锶同位素变化对照，并结合地球系统生物地球化学箱式模型，认为结果最符合构造过程驱动的碳循环和锶循环变化。
为什么重要：寒武纪大爆发是动物多样化的关键窗口，气候和碳循环背景会影响海洋化学、氧化还原环境和生态空间。若 CO2 在早期快速升高，随后逐步回落，研究者需要重新理解动物早期演化与温室、超温室条件之间的关系。该论文还提供了一种从藻类化石直接提取气候约束的路径，可能补充传统碳酸盐、硼同位素或沉积记录不足的部分。
证据边界同样需要写清。Nature 页面说明当前版本为未经最终编辑的早期开放稿件，正式排版前可能仍有编辑层面的修改；而古气候重建本身依赖样品保存、藻类碳同位素与环境 CO2 的校准、年代框架和箱式模型假设。该研究提供的是对寒武纪气候背景的强约束候选，而不是对动物演化因果机制的直接证明。后续需要更多地区、更多化石类型和独立地球化学指标共同验证三阶段 CO2 轨迹。
来源：Nature Communications；DOI: 10.1038/s41467-026-74516-9
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该条来自 Nature Communications 开放获取论文，页面列出发布日期、摘要、作者、DOI、收稿和接收时间。可信度强项是期刊来源和方法链条明确；限制是页面声明为未最终编辑版本，且古 CO2 重建依赖模型和代理指标校准，不能把气候变化直接等同为寒武纪动物多样化的唯一驱动。