Обнаружены новые свидетельства связи кислородной катастрофы с наступлением первого ледникового периода

Источник: mobus.com

Объединенная группа исследователей из Германии, Южно-Африканской Республики, Канады и США представила доказательства того, что эпоха повышения концентрации кислорода в атмосфере древней Земли (так называемая кислородная катастрофа) по времени совпадает с первым ледниковым периодом.

Проводя анализ изотопного состава горных пород на территории Трансвааля, возраст которых насчитывает около 2,3 млрд лет, ученые обнаружили признаки резкого возрастания уровня кислорода, сопряженные со следами ледниковых наносов и геохимическими маркерами глобального изменения углеродного цикла. «Зафиксированные нами колебания концентрации изотопов серы совпадают по времени с появлением первых отклонений в углеродном цикле, — рассказывает Алан Кауфман (Alan J. Kaufman), профессор геологии из Университета Мэриленда (США). — Возможно, причиной этих изменений стало распространение процесса фотосинтеза».

Два с половиной миллиарда лет назад, рассуждают исследователи, концентрация кислорода в атмосфере Земли была невелика, поскольку фотосинтезирующие бактерии насыщали кислородом приповерхностный слой океана. Здесь проходило активное образование оксидов железа, которые опускались на дно и формировали характерные слоистые красно-коричневые отложения. После того как запасы железа были исчерпаны, кислород начал постепенно заполнять атмосферу.

В атмосфере он вступал в реакцию с метаном (парниковым газом), в результате чего образовывался диоксид углерода, который значительно уступает метану по эффективности нагревания поверхности планеты. «Температура быстро упала, что и привело к появлению ледников и морского льда», — объясняет г-н Кауфман.

Увеличение концентрации кислорода в атмосфере также вызвало «укрепление» озонового слоя в стратосфере Земли. Вслед за этим уменьшилось поступление губительного для фотосинтезирующих микроорганизмов ультрафиолета, что позволило им подняться из глубины к поверхности океана; выделение кислорода, естественно, повысилось, и круг замкнулся. «Кроме того, изменение состава атмосферы стимулировало выветривание пород, вследствие чего поступление питательных веществ в океан увеличилось; вероятно, именно благодаря этому эволюция шагнула дальше, к эукариотам, которым для биосинтеза необходим свободный кислород», — заключает профессор Кауфман.

Полная версия отчета ученых опубликована в майском номере журнала Geology.