Photoelectric conversion on Earth’s surface via widespread Fe- and Mn-mineral coatings
Notice bibliographique
Résumé
Sunlight drives photosynthesis and associated biological processes, and also influences inorganic processes that shape Earth's climate and geochemistry. Bacterial solar-to-chemical energy conversion on this planet evolved to use an intricate intracellular process of phototrophy. However, a natural nonbiological counterpart to phototrophy has yet to be recognized. In this work, we reveal the inherent "phototrophic-like" behavior of vast expanses of natural rock/soil surfaces from deserts, red soils, and karst environments, all of which can drive photon-to-electron conversions. Using scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, micro-Raman spectroscopy, and X-ray absorption spectroscopy, Fe and Mn (oxyhydr)oxide-rich coatings were found in rock varnishes, as were Fe (oxyhydr)oxides on red soil surfaces and minute amounts of Mn oxides on karst rock surfaces. By directly fabricating a photoelectric detection device on the thin section of a rock varnish sample, we have recorded an in situ photocurrent micromapping of the coatings, which behave as highly sensitive and stable photoelectric systems. Additional measurements of red soil and powder separated from the outermost surface of karst rocks yielded photocurrents that are also sensitive to irradiation. The prominent solar-responsive capability of the phototrophic-like rocks/soils is ascribed to the semiconducting Fe- and Mn (oxyhydr)oxide-mineral coatings. The native semiconducting Fe/Mn-rich coatings may play a role similar, in part, to photosynthetic systems and thus provide a distinctive driving force for redox (bio)geochemistry on Earth's surfaces.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».