Jak wyglądała nasza planeta trzy miliardy lat temu? Nowe badania przeprowadzone przez amerykańskich naukowców sugerują, że wczesna Ziemia była pokryta przez globalny ocean i nie miała kontynentów.
Badania, które ukazały się na łamach pisma „Nature Geoscience” miały na celu przybliżenie tego, jak mogła wyglądać wczesna Ziemia. Zostały oparte o analizy dwóch izotopów tlenu - 16O i 18O - w próbkach skał pobranych w północno-zachodniej Australii ze stanowiska geologicznego w pobliżu kratonu Pilbara. Skały te liczą sobie 3,2 miliarda lat i niegdyś znajdowały się na dnie prastarych oceanów.
„Wczesna Ziemia mogła przypominać wodny świat, co stanowi istotne ograniczenie środowiskowe dotyczące pochodzenia i ewolucji życia na Ziemi, a także jego ewentualnego istnienia w innym miejscu” - napisali Boswell Wing z University of Colorado, Boulder i jego były doktorant Benjamin Johnson, obecnie związany z Iowa State University, autorzy publikacji.
Praca uczonych koncentrowała się wokół prastarej skorupy oceanicznej sprzed 3,2 miliarda lat. - Dzisiaj są to zarośnięte i pofałdowane wzgórza poprzecinane korytami rzek – powiedział Johnson i dodał, że niegdyś było to dno oceanu. Skały te zachowały historię chemiczną oceanów, w tym systemów hydrotermalnych. - Nie ma tu próbek pradawnej wody oceanicznej, ale mamy skały, które wchodziły w interakcje z tą wodą i ją zapamiętały - zaznaczył Johnson.
Uczeni porównali swoje badania do analizowania fusów po kawie w celu zebrania informacji o wodzie, w której się znajdowały. Zbadali ponad 100 próbek skał pobranych z prastarej formacji skalnej. Szukali w nich dwóch izotopów tlenu uwięzionego w kamieniu: nieco cięższego 18O oraz lżejszego 16O.
Stosunek tych dwóch izotopów tlenu można powiązać z temperaturą starożytnych oceanów ze względu na ich różne masy cząsteczkowe. Woda o niższej temperaturze zawiera większą ilość 16O w porównaniu z 18O i odwrotnie.
Badacze ustalili, że 3,2 miliarda lat temu ocean zawierał około 4 proc. więcej 18O w porównaniu do dzisiejszych czasów. Według nich najbardziej prawdopodobnym wytłumaczeniem jest to, że Ziemia nie miała w tym czasie kontynentów. Jak zaznaczyli lądy pokryte glebą bogatą w ilaste skały osadowe absorbują cięższe izotopy tlenu.
- Bez kontynentów wartość tlenu byłaby inna niż dzisiaj i właśnie to ustaliliśmy - powiedział Johnson. - Znalezione przez nas różnice najłatwiej wyjaśnić brakiem suchego lądu, na którym mogłyby formować się gleby – dodał.
Zespół wysunął teorię, że 3,2 miliarda lat temu po prostu nie było bogatych w glebę kontynentów, które mogłyby zasysać cięższe izotopy tlenu. Nie oznacza to jednak, że na wczesnej Ziemi nie było żadnego suchego lądu. Autorzy badań przyznali, że mogły istnieć jakieś wysepki czy nieco większe skrawki lądu wystające ponad wszechocean.
- Ustaliliśmy, że wówczas nie było tak jak dzisiaj formowania się gleb kontynentalnych w skali globalnej – powiedział Wing. - Wyobrażam to sobie jako rozległe połacie wód oceanicznych z małymi skalistymi wysepkami wulkanicznymi ledwo wystającymi nad powierzchnią oceanu - dodał.
Koncepcja wysunięta przez naukowców zmusza do postawienia pytania, kiedy tektonika płyt wypchnęła większe kawałki skały, które ostatecznie stały się kontynentami? Wing i Johnson nie są pewni. Ale planują przeszukać inne, młodsze formacje skalne w różnych miejscach na całym świecie, aby sprawdzić, czy uda im się dostrzec, kiedy masy lądowe po raz pierwszy wychyliły się ponad globalny ocean. - Próba wypełnienia tej luki jest naprawdę ważna - podkreślił Johnson.
Perspektywa pradawnego świata wodnego oferuje również nowe spojrzenie na inne intrygujące pytanie: gdzie pojawiły się najwcześniejsze formy życia na naszej planecie i jak ewoluowały. - Istnieją dwa główne obozy związane z pochodzeniem życia: kominy hydrotermalne lub stawy na lądzie. Jeśli nasza praca jest dokładna, oznacza to, że liczba środowisk na lądzie, w których mogłoby powstać i ewoluować życie, była naprawdę niewielka lub nieobecna około 3,2 miliarda lat temu, aż do czasów późniejszych – wyjaśnił Johnson.
Źródło: University of Colorado, Boulder, fot. Pexels
