Kako je izgledala Zemlja pre oko 2 milijarde godina, kada je atmosfera planete bila napunjena kiseonikom?
Analizom drevnih naslaga dolomita (karbonata) pronađenih u Vempalleu, u okrugu Cuddapah u Andra Pradešu, istraživači Indijskog instituta za nauku (IISc) i Univerziteta u Tenesiju procijenili su temperaturu i sastav plitkog, unutrašnjeg mora koje je najvjerovatnije postojala u to vreme, nazvana paleoproterozojska era.
Njihovi nalazi pružaju uvid u to kako su uslovi u to vreme obezbedili pravi ambijent za pojavu i cvetanje fotosintetskih algi. Takođe pokazuje kako mnoštvo podataka o prošlosti naše planete ostaje skriveno unutar drevnih stena.
„Priča o našoj planeti je napisana u različitim slojevima stena“, objašnjava Prosendžit Goš, profesor u Centru za nauku o Zemlji (CEaS), IISc, i odgovarajući autor studije objavljene u Chemical Geologi.
Planeta Zemlja nije uvek bila ovako gostoljubiva za život. Prošao je kroz različite faze klimatskih ekstrema, uključujući periode kada su nivoi ugljen-dioksida bili skoro previše otrovni za živa bića, baš kao i naša suseda, Venera. Međutim, različite studije fosila iz paleoproterozojske ere pokazale su da je neki život mogao postojati čak i pod ovim teškim uslovima.
Velike količine CO 2 u atmosferi apsorbovane su u more i zarobljene kao karbonati u dolomitima, kaže Iogaraj Banerjee, bivši dr. student sa CEaS-a i jedan od autora.
„[Dolomit] je direktan talog iz morske vode. On daje signal ne samo o hemiji morske vode, već io temperaturi morske vode“, objašnjava Robert Riding, istraživački profesor na Odeljenju za Zemljine i planetarne nauke Univerziteta u Tenesiju i drugi autor studija.
Tim istraživača je sakupio uzorke dolomita od rožnaca – tvrdih stena nastalih interakcijom mikroba sa morskom vodom – kao i naslaga ispod njih zvanih dolomitsko krečno blato. Nakon što su prvo identifikovali slojeve stena u kojima se moglo naći dolomitsko blato, istraživači su ih izvukli i preneli nazad u laboratoriju. Zatim su koristili najsavremeniju tehniku poznatu kao termometrija zgrušanih izotopa da ih analiziraju. Tehnika omogućava naučnicima da suze temperaturu i sastav naslaga posmatrajući raspored veza ugljenika i kiseonika.
Nakon dve godine intenzivne analize, tim je iz dolomitskog mulja mogao da zaključi da je temperatura morske vode tokom prvobitnog vremenskog perioda bila oko 20°C. Ovo je u suprotnosti sa prethodnim studijama koje su analizirale samo uzorke roda iz približno istog perioda i procenile da je temperatura bila viša, oko 50°C. Procena niže temperature iz trenutne studije se više slaže sa teorijom da su uslovi bili idealni za podržavanje oblika života.
Tokom paleoproterozojske ere, ranije se verovalo da je vrsta prisutne vode bila samo teška voda, koja je sadržala određeni skup izotopa ili oblika vodonika. Međutim, u trenutnoj studiji, tim je pokazao da je laka voda – uobičajeni oblik vode koji se nalazi i danas – takođe bila prisutna tada.
Uzeti zajedno, ovi uvidi – niža temperatura morske vode i prisustvo lake vode – snažno podržavaju hipotezu da su uslovi pre oko dve milijarde godina bili taman za pojavu fotosintetskih algi. Ove alge su uglavnom bile odgovorne za pumpanje kiseonika u atmosferu i stvaranje mesta za druge oblike života da evoluiraju i naseljavaju planetu.
Tim sada planira da potraži slične naslage krečnjaka i mulja na drugim mestima širom sveta kako bi prikupio dodatne uvide o paleoproterozojskoj eri.
