Lielāko daļu vulkānu emitētās oglekļa dioksīda un citas gāzes radīja organiskās rezerves, kas izveidojās pirms simtiem miljonu gadu, un tas norāda uz dziļu saikni starp dzīvības attīstību uz Zemes un ģeoloģiskajiem procesiem tās iekšienē, teikts žurnālā Science publicētajā rakstā.
Šis atklājums liek mums domāt par pilnīgu visas dzīves evolūcijas vēstures pārvērtēšanu. Mūsu novērojumi rāda, ka visi skābekļa līmeņa aprēķini Zemes atmosfērā tālā pagātnē var būt pilnīgi nepareizi, jo vulkāna radītās CO2 emisijas varētu radikāli mainīt kaļķakmens atradņu izotopisko sastāvu, uz kura tie tika mērīti,”skaidro Marija Edmonds no Kembridžas Universitāte (Lielbritānija).
Uz Zemes, kā skaidro zinātnieki, pastāv sava veida "oglekļa cikls". Milzīgs šī elementa daudzums tiek pastāvīgi apglabāts Zemes okeānu apakšā, kur tie nonāk kopā ar dzīvnieku un augu atliekām, un atmosfērā nonāk ne mazāk liels CO2 daudzums, kā arī vulkānu izmeši un citas ģeoloģiskās aktivitātes izpausmes.
Pirms antropocena, “cilvēka laikmeta”, parādīšanās šie procesi bija vieni no galvenajiem Zemes klimata veicinātājiem, jo tie noteica, vai CO2 koncentrācija atmosfērā palielinās vai samazinās. Tālā pagātnē oglekļa “zaudējumu” un “pieauguma” nelīdzsvarotība, kas saistīta ar palielinātu vulkānisko aktivitāti vai organisko iežu izdalīšanos virspusē, jau izraisīja masveida izmiršanu un reiz planētai atņēma visas skābekļa rezerves.
Edmonds un viņas kolēģi atklāja, ka šī saistība starp dzīves evolūciju, oglekļa ciklu un vulkāniem patiesībā ir daudz dziļāka, nekā ir pieņēmuši ģeologi, pētot aptuveni 80 vulkānu izvirdumu ķīmisko un izotopisko sastāvu no visas Zemes.
Kā atzīmē zinātnieki, ģeologi jau ilgu laiku ir pamanījuši, ka dažādu vulkānu izstarotais gāzu un magmas sastāvs var būt ļoti atšķirīgs, kas bija saistīts ar minerālu un izotopu sastāva atšķirībām tajos mantijas dziļajos reģionos, no kuriem lava pārcēlās uz planētas virsmu.
Izanalizējuši hēlija un oglekļa izotopu koncentrāciju šo vulkānu emisijās, zinātnieki pamanīja kaut ko neparastu - to daļa bija atkarīga no tā, kurā Zemes reģionā šie ģeoloģiskās aktivitātes perēkļi atradās. Piemēram, kontinentālo vulkānu emitētais oglekļa dioksīds saturēja daudz vairāk “smagā” oglekļa-13 un mazāk “vieglā” hēlija-3 nekā emisijas no okeāna vulkāniem.
Iemesls tam, kā atzīmē zinātnieki, bija slēpts tālā ģeoloģiskajā pagātnē, un tas bija saistīts ar dzīvības pēdām, kas pastāvēja uz Zemes pirms simtiem miljonu gadu. Fakts ir tāds, ka ievērojamu daļu vulkāna oglekļa dioksīda izmešu radīja nevis mantija, bet gan organiskās nogulsnes, kas virzās uz mantiju līdz ar zemes garozu, nevis neorganiskā oglekļa rezerves, kas ir bijušas planētas zarnās kopš tās veidošanās.
Reklāmas video:
Šāds atklājums bija liels pārsteigums un sagādāja problēmas ģeologiem, jo iepriekšējie zinātnieki uzskatīja, ka oglekļa izotopu īpatsvars vulkānu emisijās ir nemainīgas vērtības, kuras gandrīz nav mainījušās visā Zemes pastāvēšanas laikā. Zinātnieki izmantoja šo vulkānu izmešu īpašību, lai novērtētu skābekļa daudzumu Zemes atmosfērā tālā pagātnē un novērtētu, kā dažādos laikmetos mainījās ekoloģiskie apstākļi uz planētas.
Attiecīgi kontinentu pārvietošanās, to apvienošanās un sadalīšanās dēļ bija ievērojami jāmaina CO2 izotopu proporcija vulkānu emisijās, kā arī atmosfērā un nogulumiežu iežos, kas veidojas no dzīvo būtņu paliekām. Tas viss ļoti sarežģī attēla atjaunošanu, kā dzīve attīstījās uz Zemes, bet tajā pašā laikā norāda uz ciešu saikni starp tā evolūciju un vulkānu izturēšanos, secina raksta autori.