Образование ископаемого топлива: ключ к кислороду в атмосфере?

Новое исследование, опубликованное в февральском выпуске журнала Earth and Planetary Science Letters, связывает два исторических скачка содержания кислорода в атмосфере Земли — 2,3 миллиарда и 500 миллионов лет назад — с периодами интенсивного захоронения осадочных пород, богатых органическим углеродом. Ученые из Университета Висконсин-Мэдисон, Шанан Питерс и Джон Хассон, проанализировали базу геологических данных Macrostrat по Северной Америке и обнаружили четкую корреляцию между образованием осадочных пород и ростом уровня O₂.

Это открытие имеет фундаментальное значение для понимания эволюции жизни. Второй, более мощный всплеск кислорода около 500 миллионов лет назад совпал с "кембрийским взрывом" — периодом появления и быстрой диверсификации большинства современных типов животных, которым необходим кислород для метаболизма. Захоронение органического вещества, ставшего впоследствии углем, нефтью и газом, предотвратило его окисление и "законсервировало" углерод, позволив кислороду накопиться в атмосфере.

"Захоронение осадков, которые стали ископаемым топливом, было ключом к развитию сложной животной жизни на Земле", — отмечает соавтор исследования Шанан Питерс. По словам Джона Хассона, "когда вы храните осадок, содержащий органическое вещество, образованное фотосинтезом, вы удаляете углерод с поверхности Земли, не давая ему связаться с молекулярным кислородом". Сегодня сжигание этого захороненного углерода, наоборот, снижает уровень кислорода, повышая концентрацию CO₂.

Исследование охватывает данные по 20% континентальной поверхности Земли (Северная Америка). Геологические причины ускоренного осадконакопления, приведшего к скачкам кислорода, — например, изменения в движении тектонических плит или конвекции в мантии — остаются предметом дальнейшего изучения.