Науковці вважають, що причиною «Великої кисневої події» (Great Oxigenation Event, її ще називають Кисневою катастрофою) 2,5 млрд років тому, коли атмосфера Землі кардинально змінилася і наситилася киснем, були тектонічні процеси, а не біологічні.
До такого висновку прийшли геологи університету Райса в США, передає Phys.org. Хоча фотосинтезуючі ціанобактерії, які вважаються основними постачальниками кисню в атмосферу, з’явилися за 500 мільйонів років до Кисневої катастрофи.
Киснева катастрофа і Ломагунді (Lomagundi – зміна співвідношення ізотопів вуглецю в карбонатних породах) відбулися через різке збільшення тектонічної активності, що призвело до появи великої кількості вулканів, які вивергали вуглекислий газ в атмосферу.
Мінерали на суші стали більше вивітрюватися через велику кількість опадів. Клімат при цьому став тепліше. Вуглець з стоків потрапляв в океани, де викликав бум в розмноженні ціанобактерій і накопиченні карбонатів. В результаті в атмосфері накопичувався кисень.
Подія Ломагунді сталася, коли вуглець-13 з карбонатів повернувся на поверхню Землі, і закінчилася, коли настала черга вуглецю-12. Як з’ясувалося, ці викиди вуглекислого газу були дуже важливими для поширення життя.
Дихаюча атмосфера Землі є ключовою для життя, і нове дослідження припускає, що перший сплеск кисню був доданий цілим рядом вулканічних вивержень, викликаних тектонікою. Головний автор досліджень Джеймс Егучі (James Eguchi, співробітник НАСА в Каліфорнійському університеті). На думку Егучі і Дасгупта та Сілеса з його команди такий сценарій може бути представлений наступними факторами:
– різке збільшення тектонічної активності призвело до утворення сотень вулканів, які викидали вуглекислий газ в атмосферу;
– клімат потеплішав, збільшилася кількість опадів, що прискорило вивітрювання і хімічне руйнування скелястих корисних копалин на планеті;
– активне вивітрювання спричинило багатий мінералами стік, який виливався в океани, підтримуючи бум як ціанобактерій, так і карбонатів;
– органічний та неорганічний вуглець із цих речовин скупчувався на морському дні та врешті решт рециркулювався назад у мантію Землі в зонах субдукції, де океанічні плити підсовуються під континенти;
– неорганічний вуглець в осадах, розміщений у карбонатах і переправлений назад в мантію Землі, зазвичай звільняється швидше, повторно потрапляючи назад в атмосферу через дугові вулкани безпосередньо над зонами субдукції;
– органічний вуглець, який містить дуже мало вуглецю-13, потрапляє глибоко в мантію і з’являється знову через сотні мільйонів років з вуглекислим газом з вулканів острівних точок, таких як на Гаваях.