Дыхательная атмосфера Земли — результат того, что континенты взяли под контроль углеродный цикл

Ученые, исследующие одну из величайших загадок прошлого Земли, обнаружили механизм, который может помочь объяснить, как уровень кислорода в атмосфере вырос, позволив эволюционировать сложной жизни. Исследователи из Эксетерского университета показали, что ключевую роль сыграл переход от морских гидротермальных процессов к континентальному выветриванию как основному регулятору CO₂.

Высокие концентрации атмосферного кислорода были необходимы для эволюции сложных форм жизни. За 4,5 миллиарда лет истории Земли его содержание выросло от следовых количеств до нынешних 21% атмосферы. Используя компьютерные модели, группа показала, что переломный момент мог произойти в протерозойскую эру, когда химическое выветривание на растущих континентах начало доминировать в удалении CO₂ из атмосферы.

Этот переход привел к постепенному увеличению поступления в океан биогенных элементов, таких как фосфаты, которые являются продуктом континентального выветривания. «Чем больше CO₂ связывается при континентальном выветривании, тем больше источник фосфатов для океанов. Доступность фосфатов контролирует долгосрочную фотосинтетическую продуктивность, что ведет к производству кислорода», — пояснил доктор Бенджамин Миллс.

Хотя это не единственная причина роста кислорода, по мнению авторов, появление и рост континентов стали критически важным фактором для создания условий, пригодных для сложной жизни. «Хотя углеродный цикл может функционировать без больших континентов, похоже, что их появление было критически важно для нашей собственной эволюции», — добавил доктор Миллс.