Новое исследование указывает на одну причину нескольких загадок, связанных с пригодным для дыхания кислородом

Новое исследование геоученых из Университета Райса предлагает теорию, объясняющую появление значительных концентраций кислорода в атмосфере Земли около 2,5 миллиардов лет назад — событие, известное как Великое кислородное событие (ВКО). Работа опубликована в журнале Nature Geoscience. Ученые связывают этот скачок кислорода с усилением тектонической и вулканической активности, что привело к массированным выбросам углекислого газа.

Исследование уникально тем, что оно также дает объяснение другому ключевому геохимическому сдвигу — изменению соотношения изотопов углерода в карбонатных породах, наблюдавшемуся примерно через 100 миллионов лет после ВКО (Ломагундское событие). Большинство теорий не могут объяснить оба этих явления одновременно. Авторы предполагают, что усиление тектоники привело к цепочке процессов: потеплению климата, увеличению выветривания пород, поступлению питательных веществ в океан и, как следствие, к буму цианобактерий и карбонатов.

«Мы пытаемся объяснить каждое из этих событий единым механизмом, который включает глубокие недра Земли, тектонику и усиленную дегазацию углекислого газа из вулканов», — пояснил ведущий автор Джеймс Эгучи, научный сотрудник NASA в Калифорнийском университете в Риверсайде. Ключевым моментом модели является разная судьба органического углерода и карбонатов после субдукции: карбонаты, обогащенные углеродом-13, быстро возвращались в атмосферу через вулканы, что и запустило Ломагундское событие, а органический углерод с дефицитом углерода-13 задерживался в мантии на сотни миллионов лет.