Forståelse af udviklingen af ​​Jordens økologi, da iltniveauet ændrede sig

En ny undersøgelse har frembragt en detaljeret vurdering af, hvornår der var nok ilt i Jordens atmosfære til at understøtte stort landbaseret liv, såsom dinosaurer og i sidste ende mennesker.

Resultaterne kan hjælpe med at udfylde hullerne i vores forståelse af udviklingen i Jordens økologi og kunne give nyttige beviser, når vi overvejer, om andre planeter kunne understøtte et stort iltafhængigt liv.

Papiret, udgivet i Naturkommunikation , betegner den dramatiske ændring i Jordens klima som den paleozoiske iltningshændelse, som forfatterne anslår at have fundet sted for omkring 450 millioner år siden.

Alexander Krause, studere hovedforfatter og forsker fra School of Earth and Environment, sagde:"Fuld forståelse af iltens historie på Jorden åbner døren for at besvare mange andre spørgsmål om, hvordan vores planet har udviklet sig til at understøtte en lang række forskellige liv.

"Disse fund er relevante for biologer, paleontologer, geologer og kemikere; og for forskere, der leder efter liv på andre planeter.

"Vi viser, at Jordens atmosfære ikke var åndbar i det meste af dens 4,5 milliarder års historie, som kan udelukke muligheden for at finde intelligent liv på en 'ung' planet ".

Genopbygning af modellen

Mens tidligere forskning har undersøgt, hvornår Jordens atmosfære først begyndte at indeholde ilt, det har været svært at finde ud af, hvornår iltniveauerne lignede dem, der findes i dag.

Der er ingen direkte registrering af atmosfærisk ilt på jorden, men kulstof- og svovlisotoper, der findes i gamle sten, kan bruges til at beregne en historie om atmosfærisk ilt.

Tidligere har analyse af disse isotoper havde foreslået to store og tydelige stigninger i atmosfærisk ilt gennem tiden.

Imidlertid, de mest almindeligt anvendte metoder har forenklet de tilgængelige data, gør det svært at få realistiske aflæsninger.

Forskerne, ledet af University of Leeds, bygget en ny isotopmodel ved hjælp af et forbedret teoretisk grundlag, og kombinerede dette med de nyeste geokemiske data.

Modellen viser en klar overgang fra en jord med relativt lave iltniveauer til en planet med en overflod af frit atmosfærisk ilt for næsten 450 millioner år siden, baner vejen for udviklingen af ​​store landdyr.

Professor Simon Poulton, en medforfatter fra School of Earth and Environment, sagde:"Når det kombineres med eksisterende geokemiske data, vores nye modelresultater giver en overbevisende sag for en tredjedel, og endelig, stor stigning i atmosfærisk ilt på jorden, sammenfaldende med stigningen af ​​landplanter. "

Hjælper med at søge efter liv

Undersøg medforfatter Dr. Benjamin Mills, også fra School of Earth and Environment, sagde:"Der er flere store eksoplanetundersøgelser planlagt i løbet af de kommende årtier, og et stadigt voksende katalog af planeter er fundet uden for vores solsystem.

"Men der er kun få oplysninger om, hvilke planetariske egenskaber der er vigtige, når man søger efter liv. Vi håber at bruge iltens historie på Jorden til bedre at forstå, hvornår og hvordan en planet kan blive beboelig.

"For eksempel, vi kan måske udelukke, at der endnu ikke er opdaget 'Waterworld' -planeter som beboelige for mennesker.

"Vores arbejde viser, at iltstigningen på Jorden skete i takt med udviklingen af ​​landplanter, så fotosyntese fra alger alene er muligvis ikke nok til at understøtte store landdyr. "