Земная атмосфера, пригодная для дыхания, связана с тектоникой плит?

Новое компьютерное моделирование, проведенное группой под руководством биохимика Бенджамина Миллса из Университета Эксетера, предполагает, что тектоника плит могла косвенно стимулировать резкий рост уровня кислорода в атмосфере Земли в период от 1,5 до 0,5 миллиарда лет назад. Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Science, связывает этот процесс с увеличением поступления фосфора — ключевого питательного вещества для фотосинтезирующих микробов — из-за усиления континентального выветривания.

Этот сдвиг важен, поскольку фосфор, вымываемый с континентов, в конечном итоге попадает в океан, регулируя продуктивность фотосинтеза и, следовательно, производство кислорода. По мнению ученых, два фактора могли сместить баланс от выветривания океанической коры к континентальному: постепенное увеличение яркости Солнца (на 20–30% со времени формирования Земли), которое ускоряет химическое выветривание на суше, и общее замедление образования новой океанической коры.

«Это новый взгляд на поздний протерозой — критическое время драматических изменений климата, роста содержания кислорода в океане и атмосфере, а также происхождения и диверсификации сложной жизни», — отмечает не участвовавший в исследовании биогеохимик Тимоти Лайонс. Он подчеркивает, что модель не объясняет краткосрочные колебания уровня кислорода, но поддерживает идею его долгосрочного роста.

Работа также имеет значение для астробиологии, устанавливая косвенную связь между наличием континентов, тектоникой плит и эволюцией сложной жизни. «Чтобы развить биосферу, как на нашей планете, вам, по-видимому, понадобится значительная площадь континентов», — заявил Миллс. Лайонс добавляет, что тектоника плит и связанный с ней круговорот питательных веществ должны быть важной частью поиска жизни на экзопланетах.