SCIENCE TIMES-vår planet har inte alltid varit en lämplig plats för livet, och även om vår atmosfär har förändrats genom eoner för att ge luften vi andas, var processen där den har genomgått intensiv enligt en ny studie.
HUR KUNDE JORDEN PRODUCERA ANDNINGSBART SYRE?
den nya studien, som publicerades i Nature Geoscience, förklarar hur vulkanutbrott orsakat av skiftande tektoniska plattor kunde ha bidragit till de dramatiska förändringarna i planetens atmosfär. Spetsen i syreproduktionen tillskrivs hur skorpan och manteln rör sig och hur deras rörelser utlöser kemiska reaktioner.
forskare från Rice University skapade en ny modell som möjligen kan förklara den stora Oxidationshändelsen och Lomagundi-händelsen. Båda dessa är två långvariga geologiska mysterier som inträffade 2.4 miljarder respektive 100 miljoner år sedan.
läs: ny studie länkar Grundvattenrörelse till klimat
vad är den stora OXIDATIONSHÄNDELSEN?
för att förstå hur livet blev, är det viktigt att notera planetens atmosfäriska historia, vilket gjorde att livet lyckades. En av de viktiga händelserna i atmosfärens historia är den stora Oxidationshändelsen, där jordens grunda hav upplevde en dramatisk ökning av syre. Miljoner år senare upplevde planeten en minskning av syre i atmosfären, och detta kallades Lomagundi-händelsen, den mest framträdande kolisotophändelsen i planetens atmosfäriska historia. Orsakerna till nämnda oxidationshändelser var oklara tills nyligen.
forskarna vill fokusera på kolisotoper för att förklara dessa händelser. Eftersom kol har tre naturligt förekommande isotoper (varianter kan bestämmas baserat på antalet neutroner) blir förhållandet mellan kol-12 och kol-13 isotoper ett användbart verktyg för att studera naturliga system, särskilt i atmosfären. Detta beror på att kol – 12 och kol-13 kommer från olika källor. Geovetenskapsmannen James Eguchi från University of California Riverside förklarar, ” det som gör detta unikt är att det inte bara försöker förklara ökningen av syre. Det försöker också förklara några nära associerade ytgeokemi, en förändring i sammansättningen av kolisotoper som observeras i karbonatbergrekordet strax efter oxidationshändelsen.”
Eguchi förklarade också att laget försöker förklara hur händelserna inträffade genom att använda en enda mekanism som involverar jordens inre, tektonik och förbättrad avgasning av koldioxid från vulkaner. Före denna studie är den mest accepterade förklaringen att fotosyntesen låg bakom den stora Oxidationshändelsen genom cyanobakterier som utsöndrar syre som en avfallsprodukt. Eguchi och hans team känner igen giltigheten av den förklaringen och hur den spelade en stor roll, men något större sker inom planetens skorpa och mantel.
hur jordens inre spelade en viktig roll i planetens OXIDATION
forskare bakom studien använde detaljmodellering och upptäckte att en ökning av tektonisk aktivitet producerade nya vulkaner före den stora Oxidationshändelsen som pumpade stora mängder koldioxid i luften vilket ledde till uppvärmning av klimatet, ökad nederbörd och ledde till att fler mineraler tvättades i havet. Dessa fenomen ledde till bommen av cyanobakterier och karbonater. Ökningen av fotosyntesen tillskrivs ökningen av befolkningen av cyanobakterier och i sin tur begravdes kolet i atmosfären under jord. Eguchi sa att det är en stor cyklisk process. Han förklarade också att kol-rik på oorganiska härledda kol-13 isotoper skulle ha återkommit först genom vulkaniska aktiviteter samtidigt kol-12-rika kol dök upp senare via andra vulkaniska hotspots. ”Vi föreslår att koldioxidutsläpp var mycket viktiga för denna spridning av livet”, säger han. ”Det försöker verkligen knyta in hur dessa djupare processer har påverkat ytlivet på vår planet tidigare.”