Древние вулканы способствовали появлению кислорода в атмосфере Земли

Большинство форм жизни нуждается в кислороде для своего существования. Известно, что O₂ начал появляться в атмосфере Земли в больших количествах около 2,4 миллиарда лет назад. Однако, примерно на 100 миллионов лет раньше произошел небольшой выброс кислорода, известный как Великое событие оксигенации, и его происхождение до сих пор остается загадкой.

Новое исследование, предпринятое группой геологов из США и Великобритании, и опубликованое в PNAS, указывает на вулканы, как на вероятную причину этой небольшой оксигенации, предшествовавшей главной. Анализируя отложения горных пород, исследователи обнаружили примерно совпадающее с ней по времени повышение уровня ртути, что указывает на вулканическую активность.

Исследователи предполагают, что мощные извержения привели к большому выбросу лавы и вулканического пепла, с высоким содержанием необходимых для жизни химических элементов. Затем, в результате выветривания, эти вещества попали в реки и прибрежные районы. Это, в свою очередь, позволило цианобактериям и другим одноклеточным организмам резко размножиться и начать интенсивно производить кислород.

Авторы работы пришли к этим выводам на основе изучения кернов, взятых из сланцевой формации Маунт МакРэй в Западной Австралии, геологические временные рамки которых простирались на 2,5 миллиарда лет до начала Великого события оксигенации.

Признаки обогащения ртутью и окислительного выветривания убедили исследователей в том, что извержения вулканов и последующее введение в биологический оборот большого количества фосфора — ключевого питательного вещества для модуляции биологической активности в долгосрочной перспективе — сыграли важную роль в раннем всплеске выделения кислорода.

И хотя неясно, где именно на Земле могла произойти эта вулканическая активность, геологические записи из разных — в Индии, Канаде, и других, в целом, подтверждают гипотезу активного вулканизма и больших выбросов лавы, имевших место примерно в это время.

Остаются вопросы о том, как жизнь на Земле впервые возникла в своей самой основной форме, за миллиард лет до Великого события оксигенации, и для ответа на эти вопросы потребуется лучшее понимание эволюции геологии нашей планеты. Но в последние несколько десятилетий стало очевидным, что существует множество связей между неживой Землей и эволюцией жизни на ней.

Более четверти миллиарда лет назад, в конце пермского периода, жизнь на Земле подверглась серьезному испытанию. Девять из каждых десяти морских видов погибли, вместе с почти тремя четвертями видов, освоивших сушу. Этот период получил название Великого или Пермского вымирания, и мы теперь знаем, что его запустили вулканы. 

По материалам Science Alert

Читайте также:

Историю древнего суперконтинента Родиния удалось уточнить, изучив геологию Гранд-Каньона

Благодаря тому, что вращение Земли замедляется, у нас есть кислород для жизни