ТОПТЕМИ:

Земна атмосфера мало не втратила кисень мільярди років тому, але щось її врятувало

Геологи пояснили, чому кисень залишився в земній атмосфері понад 2 мільярди років тому назавжди

Роман Садовчук
Роман Садовчук Журналіст
стародавній океан Землі
Чому кисень не зник з атмосфери Землі

Понад два мільярди років тому в атмосфері Землі з'явився кисень, проте науковці довго не могли пояснити, чому він не зник так само швидко, як виник. Прихований елемент в океанах виявився ключем до того, чому кисень залишився на планеті назавжди. Науковці стверджують, що розгадали механізм, який дозволив планеті зберегти придатну для життя атмосферу. Відповідь ховалася не в повітрі, а глибоко в стародавніх океанах.

Як пише видання Earth, дослідники з Каліфорнійського університету в Ріверсайді знайшли пояснення того, як кисень зміг надовго закріпитися в атмосфері Землі понад 2 мільярди років тому. Виявилося, що розгадку варто було шукати у звичайному хімічному елементі, який присутній у добривах і в структурі ДНК.

Близько 2,3 мільярда років тому відбулася так звана Велика окислювальна подія, після якої кисень став постійною складовою атмосфери. Довгий час залишалося незрозумілим, чому його концентрація не впала знову до попереднього рівня. Вчені з'ясували, що ключову роль відіграло зростання доступного фосфору в давніх океанах.

стародавній океан
Понад 2 мільярди років тому склад земних океанів докорінно відрізнявся від сучасного

Фосфор стимулював розвиток живих організмів в океанах, завдяки чому більше органічного вуглецю ховалося у морських відкладах. Коли вуглець опинявся похованим, він уже не міг вступати в реакцію з киснем і "з'їдати" його. У результаті в атмосфері залишалося дедалі більше вільного кисню.

Співавторка дослідження, геологиня Андрея Бекер з Каліфорнійського університету в Ріверсайді, пояснила значення цього елемента для життя.

"Живі організми не можуть рости чи нормально функціонувати без фосфору", - зазначила геологиня Андрея Бекер.

На кількість фосфору впливали й мікроорганізми. У міру зростання концентрації кисню в океанах збільшувалася і кількість сульфатів. Мікроби використовували їх, щоб ефективніше переробляти органічну речовину, одночасно вивільняючи фосфор назад у морську воду. Це підтримувало новий ріст життя і продовжувало весь цикл накопичення вуглецю.

Мікроби
Мікроби переробляли органічну речовину і вивільняли фосфор назад в океан

Щоб перевірити цю гіпотезу, науковці дослідили стародавні породи з Південної Африки за допомогою нового методу аналізу. Він дозволяє визначити, яка частина збереженого у породах фосфору була реально доступна давнім організмам, а яка виявилася хімічно зв'язаною з мінералами і фактично випала з обігу.

Отримані результати також показали, що рівень кисню після Великої окислювальної події міг значно коливатися, а не зростати рівномірно. Ці коливання змінювали хімічний склад океанів і кругообіг поживних речовин протягом десятків мільйонів років. Якщо кисню в давніх океанах вистачало протягом тривалих періодів, самого лише його дефіциту може бути недостатньо, щоб пояснити, чому складні форми життя з'явилися на Землі так пізно.

кисень в океані
Потепління клімату вже впливає на вміст кисню в окремих ділянках океану

Науковці також відзначають і сучасний зв'язок цього явища. Глобальне потепління вже сприяє зниженню вмісту кисню в деяких районах океану. Якщо ця тенденція посилиться, доступність фосфору може зменшитися, що здатне негативно вплинути на продуктивність морських екосистем вже в найближчі десятиліття.

Вивчення хімії стародавньої Землі має значення і для пошуку життя за межами нашої планети. Зв'язок між киснем, поживними речовинами та розвитком життя може стати орієнтиром під час вивчення океанічних світів Сонячної системи та далеких екзопланет, адже саме такий баланс елементів колись дозволив складному життю зародитися і вижити на Землі.

ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ:

Головна Актуально Україна на часі Youtube
Інформатор у
телефоні 👉 Завантажити