23/05/09 Η αύξηση του οξυγόνου ίσως «έφερε» τις πρώτες εποχές των παγετώνων

Τι προκάλεσε τις πρώτες εποχές παγετώνων στον πλανήτη μας; Την απάντηση σε αυτό το παμπάλαιο ερώτημα ίσως ανακάλυψαν οι γεωλόγοι.

Σύμφωνα με μια νέα επιστημονική μελέτη, αυτές προκλήθηκαν από την αύξηση του οξυγόνου στην ατμόσφαιρα της Γης, μια εξέλιξη που οδήγησε στην κατανάλωση των «αερίων του θερμοκηπίου» στην ατμόσφαιρα και συνεπώς στο σταδιακό πάγωμα του πλανήτη.

Η έρευνα, που έγινε από διεθνή ομάδα γεωλόγων από τις ΗΠΑ, τον Καναδά, τη Γερμανία, τη Γαλλία, την Κίνα και τη Ν.Αφρική, με επικεφαλής τον Αλαν Κάουφμαν, καθηγητή γεωλογίας στο αμερικανικό πανεπιστήμιο του Μέριλαντ, δημοσιεύεται στο περιοδικό «Geology».

Σύμφωνα με τους επιστήμονες, βρέθηκαν στοιχεία που δείχνουν ότι η αύξηση του οξυγόνου στην ατμόσφαιρα συνέπεσε με την πρώτη εξάπλωση των πάγων στην επιφάνεια του πλανήτη.

Χρησιμοποιώντας ισότοπα θείου για να προσδιορίσουν την ποσότητα οξυγόνου μέσα σε βράχους ηλικίας 2,3 δισ. ετών στη Νότιο Αφρική, βρήκαν σαφείς ενδείξεις για μια ξαφνική αύξηση στο ατμοσφαιρικό οξυγόνο, η οποία συνέβη παράλληλα με την εμφάνιση των παγετώνων.

Η γεωχημική ανάλυση έδειξε ότι η «οξείδωση» της ατμόσφαιρας συνέπεσε χρονικά με την πρώτη γνωστή ανωμαλία στον κύκλο του άνθρακα στη Γη, η οποία πιθανώς προήλθε από τη διαφοροποίηση της φωτοσυνθετικής ζωής, που παρήγαγε το οξυγόνο.

Πριν 2,5 δισ. χρόνια, προτού η γήινη ατμόσφαιρα αποκτήσει σημαντική ποσότητα οξυγόνου, τα φωτοσυνθετικά βακτήρια απελευθέρωναν σιγά-σιγά οξυγόνο και έτσι άρχισε πιθανότατα η οξυγόνωση της επιφάνειας των ωκεανών και αρκετά αργότερα της ατμόσφαιρας.

Το πρώτο οξυγόνο που σχηματίστηκε με αυτό τον τρόπο, επέδρασε με το σίδηρο στους ωκεανούς, δημιουργώντας οξείδια του σιδήρου, τα οποία επικάθησαν στους βυθούς ως ιζήματα, δημιουργώντας αλλεπάλληλα στρώματα βράχων κόκκινου-καφέ χρώματος διάσπαρτων ανά τον κόσμο.

Αργότερα, το οξυγόνο «δραπέτευσε» από τους ωκεανούς στην ατμόσφαιρα, όπου και άρχισε να συγκεντρώνεται σε ολοένα μεγαλύτερες ποσότητες.

Σύμφωνα με τις νέες εκτιμήσεις των επιστημόνων, όπως αναφέρουν στην μελέτη τους, το ατμοσφαιρικό οξυγόνο αλληλεπίδρασε με το μεθάνιο, ένα ισχυρό αέριο του θερμοκηπίου, σχηματίζοντας διοξείδιο του άνθρακα, που είναι 62 φορές λιγότερο αποτελεσματικό ως αέριο του θερμοκηπίου για την θέρμανση του πλανήτη.

Η διαδικασία αυτή - δηλαδή η σταδιακή αντικατάσταση του μεθανίου από το διοξείδιο του άνθρακα - οδήγησε στην πτώση της θερμοκρασίας στην επιφάνεια της Γης, προκαλώντας τελικά την πρώτη εποχή των παγετώνων.

Εκτός από την επίδρασή του στο κλίμα (μέσα από την παραπάνω αλληλουχία γεγονότων), η αύξηση του οξυγόνου προκάλεσε την αύξηση του όζοντος στη στρατόσφαιρα, δηλαδή στο στρώμα του αερίου, που βρίσκεται μεταξύ 12 και 30 μιλίων πάνω από την επιφάνεια της Γης και προστατεύει από τις επιβλαβείς υπεριώδεις ακτίνες του ήλιου.

Η αύξηση της προστατευτικής ασπίδας από την ακτινοβολία επέτρεψε στους φωτοσυνθετικούς οργανισμούς, που μέχρι τότε ζούσαν στα βάθη των ωκεανών για λόγους προστασίας, να ανέβουν προς την επιφάνεια των θαλασσών και έτσι να αυξηθεί δραστικά η ποσότητα του οξυγόνου που απελευθέρωναν, ενισχύοντας περαιτέρω το στρατοσφαιρικό όζον.

Σύμφωνα με τους επιστήμονες, η συνεχής άνοδος του οξυγόνου στην ατμόσφαιρα επέτρεψε επίσης την παροχή περισσότερων θρεπτικών ουσιών στις θάλασσες, βοηθώντας τη βιολογική εξέλιξη προς την κατεύθυνση της εμφάνισης των πρώτων πολύπλοκων κυττάρων, τα οποία χρειάζονταν ελεύθερο οξυγόνο για να προωθήσουν τις βιοσυνθετικές διεργασίες στο εσωτερικό τους.

Τελικά, κατά τους ερευνητές, η «Μεγάλη Οξείδωση» της Γης, προκάλεσε τον πλήρη μετασχηματισμό της ατμόσφαιρας, του κλίματος και της ζωής στον πλανήτη μας.

Newsroom ΔΟΛ, με πληροφορίες από ΑΠΕ-ΜΠΕ
in.gr