Cercetătorii au încurcat mult timp de ce a înflorit oxigenul în atmosfera Pământului începând cu aproximativ 2,4 miliarde de ani.
Numită „Marele eveniment de oxidare”, tranziția „a schimbat ireversibil mediile de suprafață de pe Pământ și a făcut posibilă viața avansată”, a spus Dominic Papineau de la Laboratorul Geofizic al Instituției Carnegie.
Acum, Papineau a fost co-autor al unui nou studiu în jurnal Natură, care dezvăluie noi indicii despre misterul din rocile sedimentare antice.
Echipa de cercetare, condusă de Kurt Konhauser de la Universitatea Alberta din Edmonton, a analizat compoziția oligoelementelor rocilor sedimentare cunoscute sub numele de formații de fier cu bandă sau BIF-uri, din zeci de localități diferite din întreaga lume, cu vârste cuprinse între 3.800 și 550 milioane de ani. Formațiile de fier cu bandă sunt depozite unice, așezate în apă, adesea găsite în straturi de rocă extrem de vechi care s-au format înainte ca atmosfera sau oceanele să conțină oxigen abundent. După cum sugerează și numele lor, sunt fabricate din benzi alternative de fier și minerale de silicat.
De asemenea, conțin cantități minore de nichel și alte oligoelemente. Iar istoria nichelului, cred cercetătorii, poate dezvălui un secret pentru originea vieții moderne.
Nichelul există în oceanele de astăzi în cantități mari, dar a fost de până la 400 de ori mai abundent în oceanele primordiale ale Pământului. Microorganismele producătoare de metan, numite metanogeni, prosperă în astfel de medii, iar metanul pe care l-au eliberat în atmosferă ar fi putut împiedica acumularea de oxigen gaz, care ar fi reacționat cu metanul pentru a produce dioxid de carbon și apă.
O scădere a concentrației de nichel ar fi dus la o „foamete de nichel” pentru metanogeni, care se bazează pe enzime pe bază de nichel pentru procesele metabolice cheie. Algele și alte organisme care eliberează oxigen în timpul fotosintezei folosesc diferite enzime și astfel ar fi fost mai puțin afectate de foametea de nichel. Ca urmare, metanul atmosferic ar fi scăzut, iar condițiile pentru creșterea oxigenului ar fi fost stabilite.
Cercetătorii au descoperit că nivelul de nichel din BIF-urile a început să scadă cu aproximativ 2,7 miliarde de ani în urmă, iar cu 2,5 miliarde de ani în urmă era aproximativ jumătate din valoarea anterioară.
„Momentul se potrivește foarte bine. Scăderea nichelului ar fi putut pune în scenă Marele Eveniment de oxidare ”, a spus Papineau. „Și din ceea ce știm despre metanogeni vii, nivelurile mai scăzute de nichel ar fi redus grav producția de metan.”
În ceea ce privește motivul pentru care nichelul a scăzut în primul rând, cercetătorii indică geologia. În fazele anterioare ale istoriei Pământului, în timp ce mantaua era extrem de fierbinte, labe de la erupții vulcanice ar fi fost relativ ridicate în nichel. Eroziunea ar fi spălat nichelul în mare, menținând nivelul ridicat. Dar, pe măsură ce mantaua s-a răcit și chimia lavelor s-a schimbat, vulcanii aruncau mai puțin nichel și mai puțin și-ar fi găsit drumul spre mare.
"Conexiunea de nichel nu a fost ceva pe care cineva o avusese în vedere înainte", a spus Papineau. „Este doar un oligoelement în apa de mare, dar studiul nostru indică faptul că poate a avut un impact imens asupra mediului Pământului și asupra istoriei vieții.”
Sursa: Carnegie Instituție pentru Știință, prin Eurekalert.
