Araştırmacılar, yaklaşık 2,4 milyar yıldan itibaren Dünya atmosferinde oksijenin neden geliştiği konusunda uzun süredir şaşkın.
Carnegie Enstitüsü Jeofizik Laboratuvarı'ndan Dominic Papineau, “Büyük Oksidasyon Olayı” olarak adlandırılan geçişi “dünyadaki geri dönüşü olmayan yüzey ortamlarını değiştirdi ve nihayetinde ileri yaşamı mümkün kıldı” dedi.
Papineau şimdi dergide yeni bir çalışma yazdı Doğaeski tortul kayalarda gizemle ilgili yeni ipuçları ortaya koyar.
Edmonton'daki Alberta Üniversitesi'nden Kurt Konhauser tarafından yönetilen araştırma ekibi, yaşları 3,800 ila 550 arasında değişen dünya çapında düzinelerce farklı yerleşim biriminden bantlı demir oluşumları veya BIF'ler olarak bilinen tortul kayaçların eser element kompozisyonunu analiz etti. milyon yıl. Bantlı demir oluşumları, atmosferden veya okyanuslardan önce bol miktarda oksijen içeren son derece eski kaya katmanlarında bulunan benzersiz, su serilmiş tortulardır. Adından da anlaşılacağı gibi, alternatif demir ve silikat mineral bantlarından yapılırlar.
Ayrıca az miktarda nikel ve diğer eser elementler içerirler. Araştırmacılar, nikel tarihinin modern yaşamın kökenine bir sır açığa çıkarabileceğini düşünüyor.
Nikel günümüz okyanuslarında eser miktarda bulunur, ancak Dünya'nın ilkel okyanuslarında 400 kat daha fazladır. Metanojen adı verilen metan üreten mikroorganizmalar bu tür ortamlarda gelişir ve atmosfere saldıkları metan, karbondioksit ve su üretmek için metan ile reaksiyona girecek olan oksijen gazının birikmesini engellemiş olabilir.
Nikel konsantrasyonundaki bir düşüş, anahtar metabolik süreçler için nikel bazlı enzimlere dayanan metanojenler için bir “nikel kıtlığına” yol açacaktır. Fotosentez sırasında oksijen salan algler ve diğer organizmalar farklı enzimler kullanır ve bu nedenle nikel kıtlığından daha az etkilenirdi. Sonuç olarak, atmosferik metan azalmış olacak ve oksijenin yükselmesi için koşullar yerine getirilmiş olacaktı.
Araştırmacılar, BIF'lerde nikel seviyelerinin yaklaşık 2.7 milyar yıl önce ve 2.5 milyar yıl önce düştüğünü keşfetti.
“Zamanlama çok iyi uyuyor. Nikeldeki düşüş Büyük Oksidasyon Etkinliği'ne zemin hazırlamış olabilir ”dedi. “Yaşayan metanojenler hakkında bildiklerimizden, daha düşük nikel seviyeleri metan üretimini ciddi şekilde azaltacaktır.”
Niçin nikelin ilk etapta düştüğüne gelince, araştırmacılar jeolojiye işaret ediyor. Dünya tarihinin önceki aşamalarında, mantosu çok sıcakken, volkanik patlamalardan elde edilen lavlar nikelde nispeten yüksek olurdu. Erozyon, seviyeyi yüksek tutarak nikeli denize yıkardı. Fakat manto soğudukça ve lavların kimyası değiştikçe, volkanlar daha az nikel açığa çıkardı ve denize daha az yol bulabilirdi.
“Nikel bağlantısı daha önce kimsenin düşünmediği bir şey değildi,” dedi Papineau. “Bu sadece deniz suyunda bir eser elementtir, ancak çalışmamız Dünya'nın çevresi ve yaşam tarihi üzerinde büyük bir etkisi olabileceğini gösteriyor.”
Kaynak: Eurekalert aracılığıyla Carnegie Bilim Enstitüsü.
