Кислород разжигает пожары времени

Ученые из Филдовского музея в Чикаго и Университета Ройал Холлоуэй в Лондоне, опубликовавшие результаты на этой неделе в журнале Nature Geoscience, установили, что количество древесного угля, сохранившегося в древних торфяных болотах (ныне уголь), служит мерой содержания кислорода в атмосфере в прошлом. До сих пор ученые полагались на геохимические модели для оценки концентраций атмосферного кислорода, но между разными моделями существуют значительные расхождения.

Эти исследования особенно важны, поскольку колебания уровня кислорода в атмосфере Земли тесно связаны с эволюцией жизни. Все модели сходятся в том, что около 300 миллионов лет назад, в позднем палеозое, уровень кислорода был значительно выше современного (21%). Эти повышенные концентрации связывают с гигантизмом у некоторых групп животных, особенно насекомых, и, возможно, позволили позвоночным колонизировать сушу.

Доктор Ян Дж. Гласпул объяснил: "Концентрация атмосферного кислорода сильно влияет на воспламеняемость. При уровне ниже 15% лесные пожары не могли бы распространяться. Однако при уровне значительно выше 25% могли гореть даже влажные растения, а при предполагаемых для позднего палеозоя 30–35% пожары были бы частыми и катастрофическими". Исследователи показали, что содержание древесного угля в угле оставалось на уровне около 4–8% за последние 50 миллионов лет, что указывает на уровни кислорода, близкие к современным. Однако в истории Земли были периоды, когда этот процент достигал 70%, что свидетельствует об очень высоком уровне кислорода, способствовавшем частым, масштабным и чрезвычайно горячим пожарам. К таким интервалам относятся каменноугольный и пермский периоды (320–250 млн лет назад) и середина мелового периода (около 100 млн лет назад).

"Интересно, — отмечает профессор Эндрю К. Скотт, — что это были времена крупных изменений в эволюции растительности на суше с появлением и распространением новых групп растений: хвойных в позднем карбоне и цветковых в меловом периоде". Эти периоды высокого уровня пожаров, возможно, были самоподдерживающимися: больше пожаров — больше гибели растений, что вело к усилению эрозии и захоронения органического углерода, что, в свою очередь, способствовало повышению концентрации кислорода в атмосфере. "Загадка для нас, — заявляет Скотт, — в том, почему уровень кислорода, по-видимому, более или менее стабилизировался около 50 миллионов лет назад".