Выветривание горных пород может объяснить Великое кислородное событие на Земле

Ученые из Университета штата Аризона (ASU) выяснили, что выветривание ультраосновных горных пород могло сыграть ключевую роль в накоплении кислорода в атмосфере Земли около 2,4 миллиарда лет назад, в период Великого кислородного события (GOE). До этого события в атмосфере ранней Земли было гораздо меньше молекулярного кислорода (O₂). Команда под руководством Джеймса Эндрю Леонга, Такера Эли и профессора Эверетта Шока смоделировала, как со временем менялось потребление кислорода при серпентинизации — процессе взаимодействия таких пород с водой.

Это открытие важно, потому что разрешает давнюю загадку о том, почему кислород начал накапливаться, несмотря на его активное потребление. Молекулярный кислород не только производится фотосинтезом, но и расходуется организмами, а также при окислении элементов в породах и реакции с восстановленными газами, такими как водород (H₂). Раньше потребление кислорода, вероятно, опережало его производство. Уменьшение количества ультраосновных пород на поверхности Земли к концу архейского эона замедлило генерацию водорода и, как следствие, потребление кислорода, позволив ему накапливаться.

«Это похоже на ситуацию, когда ваши расходы превышают доходы — деньги не могут накапливаться на счете. Похоже, так и было на ранней Земле», — пояснил соавтор работы Эверетт Шок. «Наши расчеты показывают, что многие из этих пород, особенно богатые магнием, имеют очень высокий потенциал для генерации водорода и препятствуют накоплению кислорода. Сокращение их количества могло помочь запустить GOE», — добавил ведущий автор Джеймс Леонг. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.