Ученые выяснили, как вулканы влияют на количество кислорода на нашей планете

Международная команда ученых, включая исследователей, предложила механизм, который может объяснить события накопления кислорода, известные как «дуновения» кислорода, и которые, по их мнению, открыли путь для Кислородной катастрофы около 2,5 миллиарда лет назад. Согласно новым данным, вулканическая активность значительно изменила условия на Земле, ускоряя накопление кислорода, а «порции» являются индикатором этого процесса. Работа опубликована в журнале Communications Earth & Environment (CEE).

Сегодня атмосфера Земли содержит 21% кислорода, и этот газ является жизненно важным для нас. Однако это не всегда было так. До 3 миллиардов лет назад кислорода в атмосфере практически не было. Современные ученые считают, что около 2,5 миллиарда лет назад произошел процесс, известный как Кислородная катастрофа, связанный с активностью микроорганизмов, которые с помощью фотосинтеза начали преобразовывать углекислый газ в кислород.

Тем не менее последние исследования указывают на то, что перед этим событием происходили несколько предшествующих этапов накопления кислорода, или «дуновений», которые могли указывать на изменения в условиях, необходимых для начала Кислородной катастрофы. Вулканическая активность, по мнению ученых, сыграла ключевую роль в этих процессах.

Профессор Эйити Тадзика из Токийского университета пояснил: «Активность микроорганизмов в океане сыграла центральную роль в эволюции атмосферного кислорода. Однако мы считаем, что это не могло немедленно привести к появлению кислороды, поскольку количество питательных веществ, таких как фосфат, в океанах было ограничено, что сдерживало деятельность цианобактерий — бактерий, способных к фотосинтезу».

Ученые считают, что для ускорения этого процесса понадобились крупные геологические события, такие как рост континентов и интенсивная вулканическая активность.

Используя числовую модель, команда Тадзики смоделировала ключевые аспекты биологических, геологических и химических изменений на Земле 2,5 миллиарда лет назад. Они пришли к выводу, что вулканическая активность увеличивала концентрацию углекислого газа в атмосфере, что, в свою очередь, повышало температуру климата и увеличивало поступление питательных веществ в океаны, способствуя росту морской жизни и временно увеличивая уровень кислорода в атмосфере.

Хотя этот процесс происходил с перерывами, ученые считают, что именно «дуновения» кислорода сыграли ключевую роль в точном определении времени появления фотосинтетических микроорганизмов.