Древние вулканы насытили Землю кислородом

Ученые до сих пор спорят о том, каким образом в атмосфере Земли выделился свободный кислород. Многие думают, что это результат жизнедеятельности определенных микроорганизмов. Изменение газового состава атмосферы, обогащение ее кислородом раньше считалось заслугой сине-зеленых водорослей, обладающих способностью к фотосинтезу.

Согласно теории, существовавшей до сегодняшнего дня, фотосинтетические микроорганизмы насытили планету кислородом около 2,5 млрд лет назад. Эти данные основаны на изучении изотопов серы в древних горных породах.

Однако теория накопления кислорода за счет сине-зеленых водорослей считалась несостоятельной, и вот по какой причине: изменение химического состава земной атмосферы произошло около 2,5 млрд лет назад, а сине-зеленые водоросли появились на планете на 200 млн лет раньше. Ученых озадачивал тот факт, что бактериям потребовалось так много времени для синтеза кислорода в атмосфере. Согласно новой гипотезе ученых, разгадка кроется в том, что подводные вулканы в то время бездействовали.

Геологи Ли Камп из университета штата Пенсильвания и Марк Барли из университета Западной Австралии в г. Кроули нашли ключ к тайне появления кислорода.

Достижения в развитии изотопных исследований позволили установить точную дату оксигенации планеты, которая совпадает с формированием большей части материков, имевшим место 2,5 млрд лет назад.

Камп и Барли решили, что между возникновением кислорода и формированием материковой поверхности Земли могла существовать причинно-следственная связь. Коллеги проанализировали исследования вулканических отложений и обнаружили интригующий факт: переход инициативы от подводных вулканов к наземным произошел в момент появления кислорода на планете.

Более 2,5 млрд лет назад океаническая кора была гораздо толще, а континентальная - тоньше, чем сегодня. Из этого следует, что значительная часть суши была затоплена и большинство вулканических извержений происходило под водой. Пониженные температуры в процессе извержений способствовали возникновению газов, замещающих кислород, - водорода и сероводорода.

По мере утолщения и стабилизации земной коры океаническая кора истончалась. Бассейны океанов уменьшались, больше извержений происходило на суше. В отличие от газов, образующихся при извержениях подводных вулканов, соединения, получающиеся в результате наземных извержений, поглощают гораздо меньше кислорода.

Ученые считают, что это объясняет временной разрыв между наступлением эпохи бактерий и формированием кислородной атмосферы. Смена дислокации активных вулканов спровоцировала накапливание кислорода в атмосфере, благодаря чему 2 млрд лет спустя на планете появились животные. Сегодня отчет об исследованиях Кампа и Барли будет опубликован в научном журнале Nature.

У новой гипотезы образования кислорода на Земле уже появилось множество приверженцев.