Badanie rzucające nowe światło na globalny obieg węgla na Ziemi może pomóc w ocenie możliwości zamieszkania na innych planetach

Badania ujawniły ważne nowe informacje na temat ewolucji tlenu, węgla i innych ważnych pierwiastków w całej historii Ziemi i mogą pomóc w ocenie innych planet, na których mogłoby rozwinąć się życie, od roślin po zwierzęta i ludzi.

Badanie opublikowane dzisiaj w Przyrodnicze nauki o ziemi Badania prowadzone pod kierunkiem naukowca z Uniwersytetu w Bristolu po raz pierwszy ujawniają, w jaki sposób akumulacja skał bogatych w węgiel przyspieszyła produkcję tlenu i jego uwalnianie do atmosfery. Do tej pory dokładny charakter procesu wzbogacania się atmosfery w tlen od dawna umykał naukowcom, co doprowadziło do sprzecznych wyjaśnień.

Ponieważ dwutlenek węgla jest stale emitowany przez wulkany, przedostaje się on do oceanu i tworzy skały, takie jak wapień. W miarę gromadzenia się światowych zasobów tych skał mogą one następnie uwalniać węgiel podczas procesów tektonicznych, w tym budowania gór i metamorfizmu.

Wykorzystując tę ​​wiedzę, naukowcy zbudowali unikalny, wyrafinowany model komputerowy, aby dokładniej mapować kluczowe zmiany w cyklach węgla, składników odżywczych i tlenu w głąb historii Ziemi, na przestrzeni ponad 4 miliardów lat życia planety.

Główny autor i ekspert w dziedzinie biogeochemii, dr Lewis Alcott, wykładowca nauk o Ziemi na Uniwersytecie w Bristolu, powiedział: „Ten przełom jest ważny i ekscytujący, ponieważ może pomóc nam zrozumieć, w jaki sposób planety inne niż Ziemia mają zdolność do utrzymywania tlenu i inteligentnego planeta.” Oddychaj życiem.

„Wcześniej nie mieliśmy jasnego pojęcia, dlaczego poziom tlenu wzrósł z bardzo niskich stężeń do dzisiejszych, ponieważ modele komputerowe nie były wcześniej w stanie dokładnie symulować wszystkich możliwych reakcji razem. Od dziesięcioleci intryguje to naukowców i prowadzi do powstania różnych teorii”.

Odkrycie to sugeruje, że starsze planety, takie jak Ziemia, które powstały miliardy lat temu, mogą mieć większe szanse na zgromadzenie w swojej skorupie wystarczającej ilości osadów bogatych w węgiel, co może ułatwić szybki recykling węgla i składników odżywczych potrzebnych do życia.

Wyniki pokazały, że stopniowe wzbogacanie węgla w skorupie prowadzi do zwiększonego poziomu recyklingu węgla i różnych minerałów, w tym składników odżywczych potrzebnych do fotosyntezy – procesu, w którym rośliny zielone wykorzystują światło słoneczne do pochłaniania składników odżywczych z dwutlenku węgla i wody. Zatem cykl ten stale przyspieszał produkcję tlenu w całej historii Ziemi.

Badania, które rozpoczęły się, gdy dr Alcott był stażystą podoktorskim Hutchinsona na Uniwersytecie Yale w USA, torują drogę do przyszłych prac mających na celu dalsze odkrycie złożonych wzajemnych powiązań między temperaturą planety, tlenem i składnikami odżywczymi.

Współautor, profesor Benjamin Mills, profesor ewolucji systemów ziemskich na Uniwersytecie w Leeds, powiedział: „Mamy wiele informacji na temat odległych gwiazd i rozmiarów krążących wokół nich planet. Wkrótce będzie można je wykorzystać do przewidywania planety Ziemia. ” Prawdopodobny skład chemiczny planety i nowe osiągnięcia w technologii teleskopów powinny dać nam znać, czy mamy rację.