Jordens klimalivshistorie, 3 milliarder år undervejs

Et af Jordens største mysterier er, hvordan den forvandlede sig selv, aldrig så gradvist, fra en gold klippekugle til en affyringsrampe for livet.

Jordforskere har brugt årtier på at samle de relevante spor – på at identificere og studere planetens komplekse samspil af geologiske processer, atmosfærisk dynamik, og kemiske kredsløb. I særdeleshed, videnskabsmænd har studeret de roller, som kulstof og silicium spiller i stabiliseringen af ​​Jordens klima over en lang tidsperiode.

Nu en Yale-ledet undersøgelse i tidsskriftet Natur giver et hidtil uset kig på denne 3 milliarder år gamle historie, fortalt i gamle sedimenter fra hele verden.

"Vi ønskede at fremme vores forståelse af, hvilke processer der har reguleret Jordens klima over geologiske tidsskalaer, " sagde Noah Planavsky, en lektor i jord- og planetvidenskab ved Yales fakultet for kunst og videnskab og co-korresponderende forfatter til det nye studie sammen med Yale kandidatstuderende Boriana Kalderon-Asael og University College London-forsker Philip Pogge von Strandmann.

"Hvordan Jordens klima har forblevet stabilt i størstedelen af ​​de sidste 3 milliarder år er et af de mest fundamentale spørgsmål, man kan stille om, hvordan Jorden fungerer, " sagde Planavsky.

Grunden til Jordens klimahistorie er dens evne til at fjerne kuldioxid fra atmosfæren og lagre det i klipper og sedimenter. Det har vi planter at takke for, sagde forskerne.

Fremkomsten af ​​planter på land og i havet førte til gradvise - men store - ændringer i, hvordan sten og sedimenter forvitrede. Disse ændringer i forvitring åbnede døren for sekvestrering af kulstof i selve Jorden.

"Resultatet var et væsentligt fald i kuldioxidniveauer, som holdt trit med solens stigende lysstyrke, efterhånden som den ældes, bidrage til at sikre, at Jorden forblev vedvarende beboelig for både simple og komplekse livsformer, " sagde Planavsky.

Kalderon-Asael og Planavsky ledede et internationalt team af forskere, der indsamlede mere end 600 sedimentprøver på omkring 100 steder verden over. Forskerne studerede geokemiske data fundet i lithiumisotoper i prøverne - en metode, der blev brugt i andre undersøgelser i løbet af det sidste årti for at se på specifikke punkter i Jordens nyere og fjerne fortid.

Den nye undersøgelse omfatter hele Jordens historie, giver forskere mulighed for at dokumentere udviklingen af, hvordan Jorden regulerede sit klima.

"Det giver os hele billedet, " sagde Kalderon-Asael, undersøgelsens første forfatter. "Dette begyndte som et etårigt projekt for at se på et par steder. Da vi begyndte at se dataene komme ind, vi tilføjede flere samarbejdspartnere og flere prøver, indtil vi var i stand til at se på hele Jordens historie."

Ud over historietimen, undersøgelsen giver et langsigtet perspektiv på de hurtige ændringer i det globale klima i dag.

"Gennem alle de massive ændringer, Jorden har gennemgået - i biosfæren og i mængden af ​​solstråling, den modtager - er den forblevet beboelig ved at foretage justeringer på ekstremt lange tidsskalaer, " sagde Planavsky. "Det fremhæver, hvor fuldstændig hidtil uset de nuværende skift er i kulstofkredsløbet."