Кислород на земле мог появиться из-за гор
Австралийские учёные связали образование гигантских горных хребтов в результате столкновения тектонических плит с расцветом микроорганизмов, наводнивших нашу атмосферу кислородом.
Отчёт об этом исследовании опубликован в журнале Nature Geoscience.
Как на Земле возникла атмосфера? Вопрос сложный и, по всей видимости, многоступенчатый.
В настоящее время у науки исчерпывающего ответа на него нет.
Одной из наиболее популярных версий является вулканическая, согласно которой всему причиной древние извержения, доставившие кислород из мантии на поверхность Земли.
Однако у Йена Кэмпбелла (Ian Campbell) и Шарлотты Аллен (Charlotte Allen) из Австралийского национального университета (Australian National University) свой взгляд на эту проблему.
Современная карта литосферных плит (иллюстрация с сайта wikipedia.org).
Как минимум семь раз в истории нашей планеты гигантские плиты в основании континентов сходились, образуя то, что геологи называют суперконтинентом.
В ходе таких столкновений земная кора вздымалась, и образовывались весьма внушительные горные системы. Впоследствии ветер и осадки стирали горы в песок.
И смывали его в океан.
В выносимой измельчённой породе находились железо, фосфор и другие элементы и минералы, обеспечивавшие энергией морские микроорганизмы. Те, в свою очередь, посредством фотосинтеза наводнили атмосферу Земли кислородом.
По расчётам учёных, именно в результате такой «подкормки» уровень кислорода вырос с ничтожно малой доли 2,65 миллиарда лет назад до 21% в текущую геологическую эпоху (в отдельные периоды этот показатель был гораздо выше).
Оценить степень присутствия O2 в атмосфере удалось, проведя анализ минеральных отложений в океанических осадочных породах. Данные по изменению уровня кислорода в минералах были сопоставлены с предполагаемой хронологией формирования суперконтинентов.
В шести случаях из семи наблюдалась устойчивая корреляция, в одном – «некоторые признаки соответствия».
По словам доктора Кэмпбелла, последние 40 миллионов лет – после того как столкнулись Индостан и Евразийская плита, образовав Гималаи, – уровень кислорода (вновь) повысился на 6%.
Данные австралийских учёных достаточно спорные: хотя бы потому, что оценки содержания различных газов в атмосфере и датировка образования суперконтинентов – весьма условны.
Почти весь палеозой (за исключением начала раннего) и флуктуации кислорода в эту эпоху. Белой линией отмечен текущий уровень. Данные получены на основании анализа углей древних пожаров. Разница в оценках – до 10% (подробнее с этой работой можно ознакомиться в журнале PNAS).
Вероятно, палеозойский рост уровня кислорода и образование Пангеи – именно тот «несовпадающий» случай. Да и геологические оценки – плюс-минус 100 миллионов лет (иллюстрация Andrew Scott, Ian Glasspool/BBC/MEMBRANA).
С другой стороны, и с вулканической теорией не всё гладко. Если бы механизм насыщения атмосферы был именно таков, то уровень содержания кислорода был бы гораздо выше.
По крайней мере, так считает доктор Кэмпбелл.
С австралийцем согласен и немецкий геофизик Райнер Кинд (Rainer Kind) из Геологического исследовательского центра в Потсдаме (GeoForschungsZentrum Potsdam): «Если бы не тектонические сдвиги, Земля бы выглядела, как Марс».
Что ж, вероятно, без сложной геологической структуры Земли развитие жизни на ней действительно было бы невозможным.
Читайте также более подробно о вулканической теории или о глобальном окислении около двух с половиной миллиардов лет назад.
Загорается ли масло от кислорода? ТБ от Матвеева
