|
Необычная связь между эволюцией жизни и вулканами
|
|
|
|
Большая часть углекислоты и других газов, выбрасываемых вулканами, оказалась порождена запасами органики, сформировавшимися сотни миллионов лет назад, что говорит о наличии глубокой связи между эволюцией жизни на Земле и геологическими процессами в ее недрах, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.
|
|
|
|
"Это открытие заставляет нас задуматься о полной переоценке всей истории эволюции жизни. Результаты наших наблюдений показывают, что все оценки уровня кислорода в атмосфере Земли в далеком прошлом могут быть полностью неверными, так как вулканические выбросы СО2 могли кардинально менять изотопный состав залежей известняка, по которым их меряли", — объясняет Мари Эдмондс (Marie Edmonds) из Кембриджского университета (Великобритания).
|
 |
|
На Земле, как объясняют ученые, существует своеобразный "круговорот углерода". Гигантские количества этого элемента постоянно оказываются погребены на дне океанов Земли, куда они попадают вместе с останками животных и растений, и не менее большие количества СО2 попадают в атмосферу вместе с выбросами вулканов и другими проявлениями геологической активности.
|
|
|
|
До наступления антропоцена, "эры человека", эти процессы были одним из главных дирижеров климата Земли, так как они определяли, росла ли концентрация СО2 в атмосфере или же она падала. В далеком прошлом, дисбаланс в "убыли" и "прибыли" углерода, связанный с повышением активности вулканов или выходом органических пород на поверхность, уже вызывал массовые вымирания и однажды лишил планету всех ее запасов кислорода.
|
|
|
|
Эдмондс и ее коллеги выяснили, что эта связь между эволюцией жизни, круговоротом углерода и вулканами на самом деле гораздо глубже, чем предполагали геологи, изучая химический и изотопный состав извержений примерно 80 вулканов из разных уголков Земли.
|
|
|
|
Как отмечают ученые, геологи достаточно давно заметили, что состав газов и магмы, выбрасываемых разными вулканами, может сильно отличаться, что связывалось с различиями в минеральном и изотопном составе в тех глубинных регионах мантии, откуда лава двигалась к поверхности планеты.
|
|
|
|
Проанализировав концентрацию изотопов гелия и углерода в выбросах этих вулканов, ученые заметили нечто необычное – их доля зависела от того, в каком регионе Земли находились эти очаги геологической активности. К примеру, углекислота, выброшенная континентальными вулканами, содержала в себе гораздо больше "тяжелого" углерода-13 и меньше "легкого" гелия-3, чем выбросы океанических вулканов.
|
|
|
|
Причина этого, как отмечают ученые, скрывалась в далеком геологическом прошлом, и была связана со следами жизни, существовавшими на Земле сотни миллионов лет назад. Дело в том, что весомая доля вулканических выбросов углекислоты была порождена не мантией, а отложениями органики, двигавшимися в сторону мантии вместе с земной корой, а не запасами неорганического углерода, существующими в недрах планеты со времен ее формирования.
|
|
|
|
Подобное открытие стало большой неожиданностью и проблемой для геологов, так как раньше ученые считали, что доли изотопов углерода в вулканических выбросах являются постоянными величинами, которые почти не менялись на всем протяжении существования Земли. Это свойство вулканических выбросов ученые использовали для того, чтобы оценивать количество кислорода в атмосфере Земли в далеком прошлом, и оценивать то, как менялись экологические условия на планете в разные эпохи.
|
|
|
|
Соответственно, движение континентов, их слияния и распады должны были сильно менять пропорцию изотопов СО2 в выбросах вулканов, а также в атмосфере и в осадочных породах, формировавшихся из останков живых существ. Это все сильно осложняет восстановление картины того, как развивалась жизнь на Земле, но при этом указывает на тесную связь между ее эволюцией и поведением вулканов, заключают авторы статьи.
|
|
|
|
Источник
|
