SCIENCE TIMES-vores planet har ikke altid været et passende sted for livet, og selvom vores atmosfære har ændret sig gennem eoner for at give den luft, vi indånder, var processen, hvor den har gennemgået, intens ifølge en ny undersøgelse.
HVORDAN VAR JORDEN I STAND TIL AT PRODUCERE ÅNDBAR ILT?
den nye undersøgelse, der blev offentliggjort i Nature Geoscience, forklarer, hvordan vulkanudbrud forårsaget af skiftende tektoniske plader kunne have bidraget til de dramatiske ændringer i planetens atmosfære. Spidsen i iltproduktion tilskrives, hvordan skorpen og kappen bevæger sig, og hvordan deres bevægelser udløser kemiske reaktioner.
forskere fra Rice University skabte en ny model, der muligvis kan forklare den store Iltningsbegivenhed og Lomagundi-begivenheden. Begge disse er to mangeårige geologiske mysterier, der opstod 2.Henholdsvis 4 milliarder og 100 millioner år siden.
Læs: ny undersøgelse forbinder Grundvandsbevægelse med klima
hvad er den store ILTNINGSBEGIVENHED?
for at forstå, hvordan livet blev til, er det vigtigt at bemærke planetens atmosfæriske historie, som gjorde det muligt for livet at lykkes. En af de vigtige begivenheder i atmosfærens historie er den store iltning begivenhed, hvor Jordens lavvandede oceaner oplevet en dramatisk stigning i ilt. Millioner af år, senere oplevede planeten et fald i ilt i atmosfæren, og dette blev kaldt Lomagundi-begivenheden, den mest fremtrædende kulstofisotopbegivenhed i planetens atmosfæriske historie. Årsagerne til de nævnte iltningsbegivenheder var uklare indtil for nylig.
forskerne vil gerne fokusere på kulstofisotoper i at forklare disse begivenheder. Da kulstof har tre naturligt forekommende isotoper (varianter kan bestemmes ud fra antallet af neutroner), bliver forholdet mellem kulstof-12 og kulstof-13 isotoper et nyttigt redskab til at studere naturlige systemer, især i atmosfæren. Dette skyldes, at kulstof – 12 og kulstof-13 kommer fra forskellige kilder. Geovidenskabsmand James Eguchi fra University of California Riverside forklarer, “hvad der gør dette unikt er, at det ikke bare prøver at forklare stigningen i ilt. Det forsøger også at forklare nogle tæt tilknyttede overfladegeokemi, en ændring i sammensætningen af kulstofisotoper, der observeres i karbonatstenrekorden kort efter iltningsbegivenheden.”
Eguchi forklarede også, at holdet forsøger at forklare, hvordan begivenhederne opstod ved hjælp af en enkelt mekanisme, der involverer jordens indre, tektonik og forbedret afgasning af kulsyre fra vulkaner. Forud for denne undersøgelse er den mest accepterede forklaring, at fotosyntese var bag den store Iltningsbegivenhed gennem cyanobakterier, der udskiller ilt som affaldsprodukt. Eguchi og hans team anerkender gyldigheden af denne forklaring, og hvordan den spillede en stor rolle, men der sker noget større inden for planetens skorpe og kappe.
hvordan jordens indre spillede en vigtig rolle i planetens iltning
forskere bag undersøgelsen brugte detaljemodellering og opdagede, at en stigning i tektonisk aktivitet producerede nye vulkaner forud for Den Store iltning begivenhed, der pumpede store mængder kulsyre i luften, hvilket førte til opvarmning af klimaet, øget nedbør og førte til flere mineraler vasket i havet. Disse fænomener førte til boom af cyanobakterier og carbonater. Stigningen i fotosyntese tilskrives stigningen i populationen af cyanobakterier, og til gengæld blev det kulstof, der var til stede i atmosfæren, begravet under jorden. Eguchi sagde, at det er en slags stor cyklisk proces. Han forklarede også, at kulstofrig på uorganisk afledt kulstof-13 isotoper ville have dukket op igen først gennem vulkanske aktiviteter, i mellemtiden dukkede kulstof-12-rig kulstof op senere via andre vulkanske hotspots. “Vi foreslår, at kulstofemissioner var meget vigtige for denne spredning af liv,” siger han. “Det forsøger virkelig at binde ind, hvordan disse dybere processer har påvirket overfladelivet på vores planet i fortiden.”