Kiderítették, hogyan került oxigén a Föld légkörébe

Valószínűleg a földkéreg változásainak hatására került viszonylag hirtelen oxigén a Föld légkörébe 2,4 milliárd éve - vélik svájci és kanadai kutatók.

A mai ismeretek szerint oxigén nélkül lehetetlen lenne az élet a Földön. Az első 1,5 milliárd évben még nem létezett a bolygón olyan oxigén, mely nem kémiai kötésben fordult elő. Ez a 3-2,4 milliárd évvel ezelőtti időszakban változott meg - vagyis viszonylag hirtelen -, amikor először bukkant fel szabad oxigén az óceánokban, majd a légkörben - írja az MTI.

Klaus Mezger, a Berni Egyetem és Matthijs Smit, a University of British Columbia munkatársai ősi üledékrétegekben találtak arra utaló bizonyítékokat, hogyan történhetett a "nagy oxigénfelhalmozódás eseménye". A kutatók eredményeikről a Nature Geoscience című tudományos lapban számoltak be.

Már három milliárd évvel ezelőtt is végeztek fotoszintézist cianobaktériumok és ezzel termeltek szabad oxigént, ez azonban közvetlenül reakcióba lépett más elemekkel.

A földkéreg akkoriban még nagyon bazaltos, ezáltal két vegyértékű vas- és magnéziumionokban gazdag volt"

- fejtette ki Mezger. Ezek az anyagok porladás és mállás révén bejutottak az óceánokba és reakcióba léptek a cianobaktériumok által termelt oxigénnel.

Forrás: NOAA/NASA

A több milliárd éves üledékrétegek kémiai adataiból a kutatók megállapították, hogy a nagy oxigénfelhalmozódás idején megváltozott a Föld köpenyének összetétele.

A kéreg gránitossá vált, kevesebb kétvegyértékű iont, elsősorban kevesebb vasat tartalmazott, melyek korábban megkötötték az oxigént. Ezáltal a tengerekben felhalmozódott a szabad oxigén, majd a vizek telítődtek és az oxigén végül a légkörbe jutott"

- fejtette ki Mezger.

"Régóta élt a feltételezés, hogy a folyamatban szerepet játszhatott a földkéreg összetételének változása, de most először tudtuk módszereinkkel alátámasztani" - mondta a berni szakértő. Az ötlet Smittől származott, aki felvetette, hogy az üledékben lévő króm és urán mennyiségének viszonyából lehetne levonni a következtetést a földkéreg bazaltban vagy gránitban gazdag összetételére. "Króm gyakorlatilag csak a bazaltban, urán szinte csak a gránitban fordul elő. Az akkori földkéreg ma már nem létezik, így nem tudjuk közvetlenül elemezni. Az üledék azonban annak leképezése, és annak korát pontosan meg tudjuk határozni" - fejtette ki Mezger.

Az, hogy miként következtek be a földkéreg változásai, a geológia egyik nagy kérdése. Valószínűleg szerepet játszott ebben a lemeztektonika, amely révén víz jutott a földköpenybe.