Living in Their Heyday: Iron‐Oxidizing Bacteria Bloomed in Shallow‐Marine, Subtidal Environments at ca. 1.88 Ga
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT The majority of large iron formations (IFs) were deposited leading up to Earth's great oxidation episode (GOE). Following the GOE, IF deposition decreased for almost 500 Myr. Subsequently, around 1.88 Ga, there was widespread deposition of shallow‐water granular iron formations (GIF) within a geologically short time interval, which has been linked to enhanced iron (Fe) supply to seawater from submarine hydrothermal venting associated with the emplacement of large igneous provinces. Previous studies of Fe‐rich, microfossil‐bearing stromatolites from the ca. 1.88 Ga Gunflint Formation on the Superior craton suggested direct microbial oxidation of seawater Fe2+(aq) by microaerophilic, Fe‐oxidizing bacteria (FeOB), as a driver of GIF deposition. Although Fe‐rich, microfossil‐bearing stromatolites are common in 1.88 Ga GIF deposits on several cratons, combined paleontological and geochemical studies have been applied only to the Gunflint Formation. Here, we present new paleontological and geochemical observations for the ca. 1.89 Ga Gibraltar Formation GIFs from the East Arm of the Great Slave Lake, Northwest Territories, Canada. Fossil morphology, Rare Earth element (REE) concentrations, and Fe isotopic compositions support Fe oxidation by FeOB at a redoxcline poised above the fair‐weather wave base. Small positive Eu anomalies and positive εNd (1.89 Ga) values suggest upwelling of deep, Fe‐rich, hydrothermally influenced seawater. While high [Fe2+(aq)] combined with low atmospheric pO2 in the late Paleoproterozoic would have provided optimal conditions in shallow oceans for FeOB to precipitate Fe oxyhydroxide, these redox conditions were likely toxic to cyanobacteria. As long as local O2 production by cyanobacteria was strongly diminished, FeOB would have had to rely on an atmospheric O2 supply by diffusion to shallow seawater to oxidize Fe2+(aq). Using a 1‐D reaction dispersion model, we calculate [O2(aq)] sufficient to deplete an upwelling Fe2+(aq) source. Our results for GIF deposition are consistent with late Paleoproterozoic pO2 estimates of ~1%–10% PAL and constraints for metabolic [O2(aq)] requirements for modern FeOB. Widespread GIF deposition at ca. 1.88 Ga appears to mark a temporally restricted episode of optimal biogeochemical conditions in Earth's history when increased hydrothermal Fe2+(aq) sourced from the deep oceans, in combination with low mid‐Paleoproterozoic atmospheric pO2, globally satisfied FeOB metabolic Fe2+(aq) and O2(aq) requirements in shallow‐marine subtidal environments above the fair‐weather wave base.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 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 ».