Древние уровни кислорода дают ключ к разгадке времени появления и исчезновения жизни на Земле
Новое международное исследование под руководством геологов из Университета Тасмании предлагает альтернативную теорию подъема атмосферного кислорода. Ученые предполагают, что это был очень медленный процесс между 2,8 и 1,8 миллиардами лет назад, связанный со столкновением континентальных плит во время суперконтинентальных циклов и эволюцией цианобактерий в океанах. Кислород повышался в течение миллиарда лет, достигнув пика, близкого к современному уровню в 21%, около 1,9 миллиарда лет назад, а затем снизился в период, известный как «скучный миллиард».
Исследование демонстрирует, что эволюция минералов в земной коре коррелирует с ростом кислорода из-за появления новых окисленных форм металлов. Эта теория основана на измерениях редокс-химии минералов, формирующихся в породах и на морском дне на протяжении геологического времени, и использует обширные базы данных, собранные за 15 лет. По словам профессора Росса Ларджа, первый подъем кислорода сопровождался снижением уровня CO₂ и метана, что создало более благоприятные для жизни условия. Ранние океаны были обогащены токсичными элементами, такими как мышьяк и ртуть, но с ростом кислорода их концентрация снизилась, а доступность важных для жизни элементов (фосфора, молибдена, цинка) возросла.
Ключевыми драйверами этих изменений стали горные процессы во время столкновения плит в первые фазы каждого суперконтинентального цикла, которые привели к выносу питательных веществ в океаны. Две основные фазы горообразования, связанные с формированием суперконтинентов Кенорленд (2,8 млрд лет назад) и Нуна (2,1 млрд лет назад), помогли стимулировать подъем кислорода и эволюцию жизни. Профессор Лардж отмечает, что, вопреки некоторым прогнозам, человечество не движется к массовому вымиранию, так как прошлые события были связаны с уровнем CO₂ >4000 ppm и кислорода <10%, тогда как сегодня эти показатели составляют ~300 ppm и 21% соответственно. Согласно циклам Земли, следующее массовое вымирание может произойти примерно через 30 миллионов лет.