古晶体显示淡水的历史可追溯到40亿年前

科廷大学的研究人员通过对西澳大利亚杰克山的锆石晶体（地球上已知最古老的陆地矿物）进行同位素分析，得出了上述发现。

锆石被称为"时间领主"矿物，因为它能抵抗侵蚀和蜕变，其特性更像是历史记录。这种跨越数十亿年的地质耐力让科学家们能够拼凑出地球的远古历史。锆石分析帮助科学家了解了亚利桑那州的一次剧烈流星撞击、地壳板块开始移动的时间，甚至地球生命开始的时间。

在这项研究中，研究小组对大约 1,000 个锆石颗粒进行了测年，发现其中大约 10% 的锆石颗粒的年龄超过了 40 亿年。然后，研究小组将离子束对准各个锆石颗粒，测量重氧与轻氧的比例；这一同位素比例是海水和淡水成分的可靠指标。

晶体的同位素比值首次揭示了至少 40 亿年前就存在淡水和干燥陆地的事实 Hamed Gamaleldien/科廷大学

他们发现，在年龄分别为 40 亿年和 34 亿年的晶体中，存在独特的轻氧同位素组成。因此，这些晶体只能由岩石和淡水形成。

水文循环是水在地球上持续流动的过程，对于维持生态系统和支持地球上的生命至关重要，领衔作者哈迈德-加马勒迪恩（Hamed Gamaleldien）说，"我们能够确定水文循环起源的日期。通过研究矿物锆石微小晶体中的年龄和氧同位素，我们发现了远在40亿年前的异常轻同位素特征。"

这意味着海平面以上陆地上的淡水至少有 40 亿年的历史。这对2021年的一项研究提出了挑战，在这项研究中，科学家们提出了地球在 30 到 40 亿年前完全被海水淹没的令人信服的论据。

"这种轻氧同位素通常是高温淡水改变地球表面以下几公里处岩石的结果，"Gamaleldien 说。"地球深处淡水的证据挑战了现有的理论，即地球在40亿年前完全被海洋覆盖。"

科学家 Hamed Gamaleldien 在杰克山，这些古老锆石晶体的储藏地 Hamed Gamaleldien/科廷大学

这些证据似乎是一个重要的谜团，它揭示了具有 45.43 亿年历史的地球诞生后，生命是如何迅速形成的。

"这一发现不仅揭示了地球的早期历史，而且还表明陆地和淡水为生命在相对较短的时间内--地球形成后不到6亿年--繁衍生息创造了条件，"合著者、科廷大学地球与行星科学学院的雨果-奥利罗克（Hugo Olierook）说。"这些发现标志着我们在了解地球早期历史方面迈出了重要一步，并为进一步探索生命起源打开了大门。

他们在研究中指出"大陆地壳的出现、淡水的存在以及水文循环的开始，很可能在地球形成后不到6亿年就促进了生命所需的环境壁龛的发展"。

这项研究发表在《自然地球科学》杂志上。