Уровень кислорода на Земле снизился на 1% за последние 800 тысяч лет

Глубинные образцы льда из Гренландии рассказали ученым о том, что уровень кислорода в атмосфере Земли снизился почти на 1% за последние 800 тысяч лет, причины чего пока не до конца ясны.

Уровень кислорода на Земле, вопреки мнению обывателей, не является постоянной величиной – в прошлые геологические эпохи его доля в атмосфере могла быть выше или ниже современной на десятки процентов. К примеру, во время каменноугольного периода, 350-300 миллионов лет назад, уровень кислорода составлял не 21%, как сегодня, а 35%, благодаря чему на Земле жили и процветали метровые хищные стрекозы, трехметровые ядовитые многоножки и гигантские пауки размером с собаку.

В другие эры, к примеру, в конце пермского периода концентрация кислорода могла резко понижаться в связи с различными геологическими феноменами, что вызывало массовые вымирания и перестройки экосистем.

Дэниел Столпер (Daniel Stolper) из Принстонского университета (США) и его коллеги обнаружили, что сейчас на Земле происходит нечто похожее, расследуя популярные сегодня идеи о том, что уровень кислорода сегодня постепенно снижается, в том числе и благодаря сжиганию ископаемых углеводородов и других форм топлива.

Для этого Столпер и его коллеги совершили экспедицию в Гренландию и Антарктиду, где есть ледники, сформировавшиеся свыше 800 тысяч лет назад. Ученые извлекли пробы льда, разрезали их на тонкие слои и изучили содержимое небольших пузырьков воздуха, "замурованных" внутри ледовой толщи.

Изучая и сравнивая химический и изотопный состав этого древнего воздуха, химики из Принстона обнаружили, что  800 тысяч лет назад доля кислорода в атмосфере Земли составляла не 20,95%, как сегодня, а 21,10%, что на 0,7% больше.

Даже столь небольшое различие означает, что некие природные или биологические процессы привели к тому, что литосфера, гидросфера или атмосфера поглощали примерно на 2% больше кислорода, чем они его отдавали, на протяжении последнего миллиона лет.

Ученые пока не могут точно сказать, что именно привело к снижению доли О2 в атмосфере, однако они полагают, что определенную роль в этом процессе могли сыграть отступающие и наступающие льды во время наступления и завершения ледниковых периодов, чье движение привело к тому, что были обнажены большие площади пиритов и осадочных пород органического происхождения, хорошо впитывавших в себя кислород. Другая возможная причина — охлаждение вод мирового океана, позволившее ему впитывать больше О2.

Оба этих процесса, судя по всему, до сих пор продолжаются, так как многие наблюдательные станции фиксируют крайне слабое, но заметное понижение в концентрации кислорода  в атмосфере в последние десятилетия. Когда закончится этот процесс, мы не знаем, и поэтому дальнейшая судьба кислорода и всей жизни на Земле пока не ясна, раскрыть которую, как считают авторы статьи, помогут дальнейшие исследования того, как концентрации кислорода колебались в прошлом.