Повечето от въглеродния диоксид и други газове, отделяни от вулкани, се генерират от органични резерви, образувани преди стотици милиони години, което показва дълбока връзка между еволюцията на живота на Земята и геоложките процеси в нейната вътрешност, според статия, публикувана в списанието Science.
„Това откритие ни кара да мислим за цялостна преоценка на цялата история на еволюцията на живота. Нашите наблюдения показват, че всички оценки на нивото на кислород в земната атмосфера в далечното минало може да са напълно погрешни, тъй като вулканичните емисии на CO2 биха могли да променят радикално изотопния състав на варовиковите находища, върху които са измерени “, обяснява Мари Едмондс от Кеймбридж Университет (Великобритания).
На Земята, както обясняват учените, има един вид "въглероден цикъл". Гигантски количества от този елемент постоянно се погребват на дъното на земните океани, където се разбират с останките на животни и растения, а не по-малко големи количества CO2 влизат в атмосферата заедно с вулканичните емисии и други прояви на геологична активност.
Преди началото на Антропоцена, „ерата на човека“, тези процеси са били един от основните проводници на климата на Земята, тъй като те определят дали концентрацията на CO2 в атмосферата се увеличава или пада. В далечното минало дисбаланс в „загубата на въглерод“и „печалбата“, свързан с повишена вулканична активност или изпускането на органични скали на повърхността, вече предизвика масово изчезване и веднъж лиши планетата от всички нейни запаси от кислород.
Едмондс и нейните колеги откриха, че тази връзка между еволюцията на живота, въглеродния цикъл и вулканите всъщност е много по-дълбока, отколкото предполагаха геолозите, изучавайки химическия и изотопния състав на изригванията на около 80 вулкана от Земята.
Както отбелязват учените, геолозите отдавна забелязват, че съставът на газове и магма, излъчвани от различни вулкани, може да бъде много различен, което беше свързано с разлики в минералния и изотопния състав в онези дълбоки райони на мантията, откъдето лавата се премества в повърхността на планетата.
След анализ на концентрацията на хелий и въглеродни изотопи в емисиите на тези вулкани, учените забелязали нещо необичайно - техният дял зависи от района на Земята, в който са разположени тези огнища на геоложка активност. Например, въглеродният диоксид, излъчван от континенталните вулкани, съдържа много повече "тежък" въглерод-13 и по-малко "лек" хелий-3, отколкото изхвърляне от океанските вулкани.
Причината за това, както отбелязват учените, е била скрита в далечното геологическо минало и е била свързана със следи от живот, съществували на Земята преди стотици милиони години. Факт е, че значителна част от вулканичните емисии на въглероден диоксид са генерирани не от мантията, а от органични отлагания, движещи се към мантията, заедно със земната кора, а не от запасите на неорганичен въглерод, които съществуват в недрата на планетата от нейното формиране.
Промоционално видео:
Подобно откритие дойде като голяма изненада и проблем за геолозите, тъй като по-ранните учени смятат, че дяловете на въглеродните изотопи във вулканичните емисии са постоянни стойности, които почти не са се променили през цялото съществуване на Земята. Учените използваха това свойство на вулканични емисии, за да оценят количеството кислород в земната атмосфера в далечното минало и да оценят как се променят екологичните условия на планетата в различни епохи.
Съответно движението на континентите, тяхното сливане и разпадане трябвало да промени значително съотношението на изотопите на CO2 във вулканичните емисии, както и в атмосферата и в утаените скали, образувани от останките на живи същества. Всичко това значително усложнява възстановяването на картината за това как се е развил животът на Земята, но в същото време показва тясна връзка между нейната еволюция и поведението на вулкани, заключават авторите на статията.