Ekstra 100 millioner år før Jorden oplevede permanent iltstigning

Den permanente stigning af ilt i jordens atmosfære, som fundamentalt ændrede den efterfølgende karakter af Jordens beboelighed, skete meget senere end antaget, ifølge ny forskning.

Og undersøgelsen, fra et internationalt hold ledet af University of Leeds og inklusive forskere fra University of California-Riverside, Harvard Universitet, Syddansk Universitet og University of St. Andrews, giver også en forklaring på nogle af de mest ekstreme klimaepisoder, der har påvirket Jorden, da planeten gentagne gange var dækket af is.

Første gang ilt var væsentligt til stede i atmosfæren var for omkring 2,43 milliarder år siden, og dette markerer starten på den store oxidationsbegivenhed – en afgørende periode i Jordens historie.

Selvom den store oxidationsbegivenhed førte til iltniveauer, der stadig var meget lavere end i dag, det ændrede dramatisk den kemiske sammensætning af planetens overflade og satte scenen for det efterfølgende forløb af biologisk udvikling på Jorden, hvilket i sidste ende førte til en planet, der slog sig sammen med dyreliv.

Ved at analysere sten fra Sydafrika, som blev deponeret i havet på tidspunktet for den store oxidationsbegivenhed, forskerne opdagede, at tidlig atmosfærisk iltning var kortvarig, og ilt blev ikke et permanent træk i atmosfæren før langt senere.

Professor Simon Poulton, fra Leeds' School of Earth and Environment, ledet forskningen.

Han sagde:"Den store oxidationsbegivenhed ændrede grundlæggende Jordens miljø og beboelighed. Denne tidlige iltningsperiode antages at have fundet sted for omkring 2,43 til 2,32 milliarder år siden.

"Imidlertid, vores forskning viser, at faktisk, iltning af atmosfæren var meget ustabil over en periode på omkring 200 millioner år, med permanent atmosfærisk iltning, der fandt sted omkring 100 millioner år senere, end man tidligere troede."

Deres resultater, offentliggjort i tidsskriftet Natur , foreslår også en direkte forbindelse mellem udsving i atmosfærisk iltkoncentration og drivhusgaskoncentrationer.

Professor Andrey Bekker fra University of California-Riverside, der var medforfatter til undersøgelsen, sagde:"Disse fund hjælper med at forklare fire udbredte istider, der fandt sted sammen med den store oxidationsbegivenhed, hvoraf nogle sandsynligvis ville have dækket hele Jorden i is i millioner af år.

"Vores nye data viser, at den permanente stigning af ilt faktisk fandt sted efter den sidste store istid i perioden og ikke før den, som tidligere havde været et stort puslespil i vores forståelse af sammenhænge mellem tidlig atmosfærisk iltning og intens klimatisk ustabilitet."

Forskerholdet har ommærket denne periode til Great Oxidation Episode. Det indvarslede en periode på 1,5 milliarder år med efterfølgende klimatisk og miljømæssig stabilitet, som forblev indtil en anden større periode med stigende ilt og klimaustabilitet i slutningen af ​​den prækambriske periode.

Professor David Johnston, en medforfatter fra Harvard University sagde:"Stigningen af ​​atmosfærisk ilt var en nøglefaktor for Jordens beboelighed.

"At opklare historien om atmosfærisk iltning giver os i sidste ende mulighed for at forstå, hvordan ilt steg til niveauer, der var tilstrækkelige til at tillade dyrs udvikling.

"Den store oxidationsepisode, da atmosfærisk ilt først steg til mærkbare niveauer, repræsenterer et afgørende skridt i denne historie. "

Professor Poulton tilføjede:"Vi kan ikke begynde at forstå årsagerne til og konsekvenserne af atmosfærisk iltning, den mest betydningsfulde kontrol over jordens beboelighed, hvis vi ikke ved, hvornår permanent atmosfærisk iltning faktisk fandt sted. Nu har vi endelig den brik i puslespillet."