Таким образом, последовательность оксигенации и изменения климата, возможно, была примерно такой: цианобактерии начали вырабатывать кислород, который в то время реагировал с метаном в атмосфере, оставляя после себя только углекислый газ.
Этого углекислого газа было недостаточно, чтобы компенсировать согревающий эффект потерянного метана, поэтому планета начала охлаждаться. Ледники расширились, и поверхность планеты стала ледяной и холодной.
Однако спасением планеты от постоянного замораживания стали подледниковые вулканы. Вулканическая активность в конечном итоге повысила уровень углекислого газа до уровня, достаточного для того, чтобы снова нагреть планету. И хотя производство кислорода в покрытых льдом океанах замедлилось из-за того, что цианобактерии получали меньше солнечного света, метан из вулканов и микроорганизмов снова начал накапливаться в атмосфере, еще больше нагревая обстановку.
Но вулканический углекислый газ возымел еще один важный эффект. Когда диоксид углерода вступает в реакцию с дождевой водой, он образует углекислоту, которая растворяет горные породы быстрее, чем дождевая вода с нейтральным pH. Это более быстрое выветривание пород приносит в океаны больше питательных веществ, таких как фосфор.
Более 2 миллиардов лет назад такой приток питательных веществ довел бы производящие кислород морские цианобактерии до продуктивного безумия, снова повысив уровень кислорода в атмосфере, снизив уровень метана и вновь запустив весь цикл.
В конце концов, еще одно геологическое изменение прервало этот цикл оксигенации и оледенения. Похоже, что эта закономерность закончилась около 2,2 миллиарда лет назад, когда летописи горных пород указывают на увеличение содержания органического углерода, что свидетельствует о расцвете фотосинтезирующих организмов.
Никто точно не знает, что вызвало этот переломный момент, хотя Беккер и его коллеги предполагают, что вулканическая активность в этот период обеспечила новый приток питательных веществ в океаны, наконец дав цианобактериям все необходимое для процветания.
На тот момент, сказал Беккер, уровень кислорода был достаточно высоким, чтобы надолго подавить чрезмерное влияние метана на климат, а углекислый газ от вулканической активности и других источников стал доминирующим парниковым газом для сохранения тепла на планете. Но эти данные все еще недостаточны для формирования всеобъемлющей картины климатических изменений, а потому у ученых впереди еще масса работы.
Discussion about this post