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Mineralogical Controls on Redox-Driven Phosphorus Cycling in the Precambrian Ferruginous Ocean

Description du projet

Décrypter les processus d’oxygénation de la Terre à l’ère précambrienne

Malgré l’existence d’indices géochimiques permettant de reconstituer le réservoir de phosphore marin du Précambrien, les contrôles minéralogiques sur le cycle du phosphore induit par l’oxydoréduction dans l’océan ferrugineux de l’époque sont entachés d’incertitudes. Soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet PaleoNutrient explorera la manière dont les minéraux de fer ont contrôlé le cycle du phosphore dans les océans précambriens, en se concentrant sur la manière dont les interactions fer–phosphore ont influencé la transition de la Terre vers un monde oxygéné et habitable. Pour ce faire, il mènera des expériences contrôlées dans des conditions ferrugineuses précambriennes afin de simuler les interactions fer–phosphore et de valider les résultats par rapport à la composition géochimique et minéralogique de certaines roches marines précambriennes. Ces nouvelles connaissances seront ensuite intégrées dans les modèles biogéochimiques existants.

Objectif

Earths early oxygenation history played a pivotal role in the evolution of complex life. Phosphorus (P) is widely recognised as the ultimate limiting nutrient on geological time scales, and hence P exerted a fundamental role in regulating global marine primary productivity, organic carbon burial, and ultimately the oxygen flux to the ocean-atmosphere system throughout the Precambrian Era (~4.60.541 billion years ago). Several geochemical proxies have been developed to reconstruct the Precambrian marine P reservoir and links to Earths oxygenation history, but all have inherent limitations linked to uncertainty over key processes involved in P cycling. In particular, mineralogical controls on P cycling under anoxic ferruginous (Fe(II)-containing) conditions, which reflect the dominant redox state of the ocean throughout most of the Precambrian, are very poorly understood. One such process concerns the extent of P uptake to (meta)stable, mixed-valence green rust, which has emerged as a key mineral precipitating in Precambrian ferruginous oceans, and the subsequent behaviour of P upon ageing to magnetite and Fe-rich clay minerals. Therefore, the PaleoNutrient project will investigate these key processes by a series of carefully controlled experiments performed under Precambrian ferruginous ocean conditions. These experimental results will then be validated by geochemical and mineralogical investigation of select Precambrian marine rocks deposited under varying types of ferruginous oceanic conditions. The new insight gained from experiments and the evaluation of the rock record will then be used to update existing biogeochemical models, with an ultimate aim to revolutionise our understanding of bioavailable P, primary productivity, and hence Earths oxygenation history across critical intervals of the Precambrian Era that dictated the trajectory of Earths habitability.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Coordinateur

UNIVERSITY OF LEEDS
Contribution nette de l'UE
€ 260 347,92
Adresse
WOODHOUSE LANE
LS2 9JT Leeds
Royaume-Uni
Région
Yorkshire and the Humber West Yorkshire Leeds
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
Aucune donnée

Partenaires (1)