Глубокий круговорот углерода и хлора, вероятно, был противоположным в ранней истории Земли

Новое исследование под руководством геолога из Университета Маккуори доктора Чунфэя Чэня проливает свет на геологические процессы, происходившие до трех миллиардов лет назад, и знаменует значительный сдвиг в понимании научным сообществом ранней Земли. Работа, опубликованная в Nature, дает представление о глубоком влиянии постепенного охлаждения планеты на глубинный круговорот углерода и хлора между поверхностью и недрами Земли.

Исследование показало, что по мере охлаждения Земли поведение этих элементов при субдукции кардинально изменилось. Сегодня хлор обычно возвращается на поверхность с вулканическими газами, а большая часть углерода задерживается в виде твердого карбоната на глубинах в сотни километров. Однако пока Земля не достигла примерно двух третей своего нынешнего возраста, ситуация была полностью противоположной. В более горячих условиях ранней Земли карбонатные осадки (например, известняк) плавились, а соли (хлориды) не растворялись в этих расплавах и уносились в глубокую мантию, а не возвращались на поверхность.

Это открытие имеет ключевое значение для понимания эволюции климата, океанов и жизни на нашей планете. Изменения в поведении хлора и углерода во времени, вероятно, влияли на соленость морской воды в разные геологические эпохи и оказывали воздействие на развитие жизни. Исследование, впервые рассматривающее субдукцию массивных карбонатных толщ, а не усредненных осадочных пород, приближает модели к реальным условиям тектоники плит.

«Было поразительно видеть, как соль и примеси полностью отделились от карбонатов», — отмечает соавтор работы доктор Майкл Форстер, анализировавший образцы в Австралийском национальном университете. Ведущий исследователь проекта, профессор Стивен Фоли, подчеркивает, что эта работа закладывает основу для более полного понимания эволюции Земли и может помочь в изучении условий на других планетах, таких как Марс.