the SCIENCE TIMES — Our planet has not always been the appropriate place for life, and even though our atmosphere has changed through eons to provide the air we breathe, the process in which it has subspected was intense according to a new study.
JAK ZIEMIA BYŁA W STANIE WYTWORZYĆ ODDYCHAJĄCY TLEN?
nowe badanie, które zostało opublikowane w Nature Geoscience, wyjaśnia, w jaki sposób erupcja wulkanu spowodowana przesuwającymi się płytami tektonicznymi mogła przyczynić się do dramatycznych zmian w atmosferze planety. Wzrost produkcji tlenu jest przypisywany temu, jak skorupa i płaszcz poruszają się i jak ich ruchy wywołują reakcje chemiczne.
naukowcy z Rice University stworzyli nowy model, który może wyjaśnić Wielkie Wydarzenie utleniania i wydarzenie Lomagundi. Obie są dwiema długoletnimi tajemnicami geologicznymi, które wydarzyły się 2.4 mld i 100 mln lat temu.
Czytaj: nowe badanie łączy ruch wód gruntowych z klimatem
co to jest wielkie utlenianie?
aby zrozumieć, jak powstało życie, ważne jest, aby zwrócić uwagę na atmosferę historii planety, która pozwoliła życiu odnieść sukces. Jednym z ważnych wydarzeń w historii atmosfery jest wielkie utlenianie, w którym płytkie oceany Ziemi doświadczyły dramatycznego wzrostu tlenu. Miliony lat później planeta doświadczyła spadku tlenu w atmosferze, co zostało nazwane wydarzeniem Lomagundi, najbardziej znanym wydarzeniem izotopowym węgla w historii atmosfery. Przyczyny utleniania były do niedawna niejasne.
naukowcy chcieliby skupić się na izotopach węgla w wyjaśnieniu tych zdarzeń. Ponieważ węgiel ma trzy naturalnie występujące izotopy (warianty można określić na podstawie liczby neutronów), stosunek izotopów węgla-12 i węgla-13 staje się użytecznym narzędziem do badania układów naturalnych, zwłaszcza w atmosferze. Dzieje się tak dlatego, że węgiel-12 i węgiel-13 pochodzą z różnych źródeł. Geolog James Eguchi z University of California Riverside wyjaśnia: „to, co sprawia, że jest to wyjątkowe, to nie tylko próba wyjaśnienia wzrostu tlenu. Próbuje również wyjaśnić pewne ściśle związane z geochemią powierzchni, zmianę składu izotopów węgla, które obserwuje się w zapisie skał węglanowych krótko po zdarzeniu utleniania.”
Eguchi wyjaśnił również, że zespół próbuje wyjaśnić, w jaki sposób doszło do wydarzeń, używając jednego mechanizmu, który obejmuje wnętrze Ziemi, tektonikę i zwiększone odgazowywanie dwutlenku węgla z wulkanów. Przed tym badaniem najbardziej akceptowanym wyjaśnieniem jest to, że fotosynteza stała za wielkim wydarzeniem utleniania przez cyjanobakterie, które wydalają tlen jako produkt odpadowy. Eguchi i jego zespół zdają sobie sprawę z zasadności tego wyjaśnienia i tego, że odegrało ono dużą rolę, ale coś większego dzieje się w skorupie i płaszczu planety.
jak wnętrze Ziemi odegrało ważną rolę w utlenianiu planety
naukowcy stojący za badaniem wykorzystali modelowanie szczegółów i odkryli, że wzrost aktywności tektonicznej spowodował powstanie nowych wulkanów przed wielkim wydarzeniem utleniania, które pompowało duże ilości dwutlenku węgla w powietrzu, co doprowadziło do ocieplenia klimatu, zwiększonych opadów i doprowadziło do większej ilości minerałów zmytych do oceanu. Zjawiska te doprowadziły do rozkwitu cyjanobakterii i węglanów. Wzrost fotosyntezy przypisuje się wzrostowi populacji cyjanobakterii, a z kolei węgiel obecny w atmosferze został zakopany pod ziemią. Eguchi powiedział, że to duży cykliczny proces. Wyjaśnił również, że bogaty w nieorganiczne izotopy węgla-13 pojawiłby się najpierw w wyniku działalności wulkanicznej, podczas gdy węgiel-12-bogaty w węgiel pojawił się później za pośrednictwem innych wulkanicznych hotspotów. „Proponujemy, że emisje dwutlenku węgla były bardzo ważne dla tej proliferacji życia”, mówi. „Naprawdę próbuje powiązać, w jaki sposób te głębsze procesy wpłynęły na życie powierzchniowe na naszej planecie w przeszłości.”