Jaká byla atmosféra před 1,4 miliardami let?

Tekuté vaky jsou uvězněny uvnitř krystalů. Foto: Justin Park .

Vědci analyzovali plyny a kapaliny zachycené uvnitř krystalů halitu v Kanadě, které jsou staré 1,4 miliardy let. Experiment odhalil složení zemské atmosféry stovky milionů let předtím, než se objevili dinosauři.

Autoři představili studii publikovanou minulý měsíc v časopise PNAS, která ukazuje, že hladina kyslíku na planetě byla vyšší, než se v té době očekávalo. Morgan Schaller z Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) a spoluautor studie uvedl, že měření oxidu uhličitého, která provedli, byla bezprecedentní.

„Nikdy jsme se s takovou přesností nedokázali ohlédnout za tímto obdobím historie Země. Jde o skutečně starověké vzorky atmosféry,“ řekl.

Před více než miliardou let se vypařilo jezero na území dnešního Ontaria v Kanadě. Během tohoto procesu se část vzniklé koncentrované slané vody uvěznila uvnitř krystalů halitu spolu se vzduchovými bublinami, čímž vznikly neuvěřitelně přesné záznamy o složení rané zemské atmosféry.

Získání přesných dat z těchto kapalných kapes, které obsahují jak vzduch, tak slanou vodu, je však velkou výzvou. Je to proto, že některé plyny, včetně kyslíku a oxidu uhličitého (CO2), se chovají odlišně v závislosti na tom, zda jsou ve vodě nebo ve vzduchu. Přesné měření plynů v jejich původním stavu proto zůstává velmi obtížné.

Výzkumný tým vyřešil tento problém pomocí metody, kterou dříve vyvinul Justin Park, postgraduální student na RPI a hlavní autor. Zjistili, že během mezoproterozoika (před 1-1,6 miliardami let) obsahovala zemská atmosféra 10krát více oxidu uhličitého než dnes.

Tato vysoká koncentrace pomohla udržet klima relativně podobné dnešnímu, i když Slunce bylo v té době výrazně slabší. Tato koncentrace v kombinaci s odhady teploty založenými na údajích o soli naznačuje, že mezoproterozoické klima bylo mírnější, než vědci dříve předpokládali.

Atmosféra v té době obsahovala pouze 3,7 % kyslíku, který obsahuje dnes, což je stále překvapivě mnoho ve srovnání s tím, co se dříve předpokládalo. V té době byl život na Zemi ovládán bakteriemi a červené řasy se teprve začínaly objevovat. Tato hladina kyslíku však teoreticky postačovala k udržení složitých forem života, jako jsou živočichové a rostliny, které se skutečně objevily až asi o 800 milionů let později.

Aby Park vysvětlil, proč se život objevoval tak pomalu, uvedl, že tato měření odrážejí pouze velmi krátký okamžik v období, které geologové nazývají „nudnou miliardou“. Jedná se o éru charakterizovanou nízkou hladinou kyslíku, stabilními atmosférickými a geologickými podmínkami a velmi malými evolučními změnami.

Červené řasy historicky produkovaly pro Zemi velké množství kyslíku. Vědci spekulují, že neočekávaně vysoké hladiny kyslíku v té době byly způsobeny nárůstem počtu a složitosti řas.

Na druhou stranu, předchozí odhady, založené na nepřímých datech, naznačovaly, že koncentrace CO₂ byly v té době nižší. To je v rozporu s jinými důkazy, které naznačují, že mezoproterozoická éra neměla žádné velké doby ledové.

„Ačkoli název může znít nudně, přímá pozorovací data z tohoto období jsou klíčová, protože nám pomáhají lépe pochopit, jak se na Zemi vyvinuly složité formy života a jak se atmosféra vyvinula do dnešní podoby,“ uzavřel Park.

Zdroj: https://znews.vn/khong-khi-1-4-ty-nam-truoc-co-gi-post1617861.html