Вулканические извержения могли спровоцировать первые "всплески" кислорода в атмосфере Земли

Новый анализ пород из Австралии возрастом 2,5 миллиарда лет показывает, что вулканические извержения могли стимулировать всплески популяций морских микроорганизмов, создавая первые порции кислорода в атмосфере. Это меняет существующие представления о ранней атмосфере Земли, согласно которым её изменения контролировались в основном геологическими или химическими процессами.

Исследование, проведённое учёными из Вашингтонского университета, Мичиганского университета и других институтов, также имеет значение для поиска внеземной жизни и даже понимания изменения климата. Работа была опубликована в августе в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

В 2007 году анализ пород из сланцев горы Макрей в Западной Австралии выявил кратковременный всплеск кислорода примерно за 50–100 миллионов лет до того, как он стал постоянным компонентом атмосферы. Новое исследование подтвердило эту аномалию, а анализ концентрации и изотопов ртути в тех же древних породах показал пик содержания этого элемента, связанный с вулканическими выбросами, за несколько миллионов лет до временного роста кислорода.

По мнению авторов, вулканические выбросы сопровождались излияниями лавы и отложениями пепла. Выветривание этих богатых питательными веществами пород высвобождало фосфор в реки, который удобрял прибрежные зоны. Это позволяло процветать цианобактериям и другим одноклеточным формам жизни, производящим кислород в процессе фотосинтеза. В условиях древней Земли выветривание вулканических пород было основным источником этого дефицитного ресурса.

Исследование указывает, что непосредственным триггером кратковременных всплесков кислорода было увеличение его производства биотой, а не снижение потребления кислорода горными породами. Это важно, поскольку наличие кислорода в атмосфере — ключевой драйвер эволюции сложной жизни. Понимание связи между геологией планеты и эволюцией жизни на её поверхности также помогает в поиске обитаемых экзопланет.