Oamenii de știință au spart cristale antice de sare pentru a dezvălui secretele aerului vechi de 1,4 miliarde de ani

În urmă cu mai bine de un miliard de ani, într-un bazin puțin adânc din ceea ce este astăzi nordul provinciei Ontario, un lac subtropical asemănător actualei Death Valley s-a evaporat treptat sub căldura blândă a Soarelui, lăsând în urmă cristale de halit, adică sare gemă. Această sare conține secretele aerului vechi.

Aceea era o lume profund diferită de cea de astăzi. Bacteriile dominau viața pe Pământ, algele roșii abia apăruseră în peisajul evolutiv, iar formele complexe de viață multicelulară, precum animalele și plantele, aveau să mai întârzie încă aproximativ 800 de milioane de ani.

• Noi analize dezvăluie cât de gravă era expunerea la plumb în secolul XX
• Cel mai mare șarpe de mare care a trăit vreodată ar fi putut mânca chiar și…

Pe măsură ce apa se transforma în saramură, mici cantități au rămas captive în buzunare microscopice din interiorul cristalelor, practic „înghețate” în timp. Aceste incluziuni fluide conțineau bule de aer care păstrau, cu o fidelitate remarcabilă, compoziția atmosferei Pământului timpuriu. Cristalele au fost apoi îngropate în sedimente și izolate de restul lumii timp de 1,4 miliarde de ani, păstrând secretele aerului vechi ascunse. Până acum.

Secretele aerului vechi, dezvăluite de sare veche de peste 1 miliard de ani

O echipă de cercetători condusă de Justin Park, doctorand la Rensselaer Polytechnic Institute (RPI), din SUA, sub îndrumarea profesorului dr. Morgan Schaller, a analizat compoziția gazelor și a fluidelor captive în cristale antice de halit din nordul Ontario, extinzând astfel înregistrările directe ale atmosferei Terrei cu aproximativ 1,4 miliarde de ani.

Rezultatele au fost publicate în Proceedings of the National Academy of Sciences.

„Este un sentiment incredibil să deschizi un eșantion de aer mai vechi cu un miliard de ani decât dinozaurii”, a declarat Park. Deși se știa de mult că incluziunile fluide din halit conțin mostre din atmosfera timpurie a Pământului, obținerea unor măsurători precise s-a dovedit extrem de dificilă. Aceste incluziuni conțin atât bule de aer, cât și saramură, iar gaze precum oxigenul și dioxidul de carbon se comportă diferit în apă față de aer.

Park a reușit să depășească aceste obstacole cu ajutorul unor echipamente speciale construite în laboratorul coordonatorului său, aplicând metodele pentru a reconstrui atmosfera din era mezoproterozoică.

„Măsurătorile de dioxid de carbon obținute de Justin nu au mai fost realizate până acum. Nu am mai putut privi atât de precis această perioadă din istoria Pământului. Sunt probe reale de aer antic”, spune Schaller.

Ce conținea aerul antic?

Datele arată că atmosfera mezoproterozoică conținea aproximativ 3,7% din nivelul actual de oxigen, surprinzător de mult, suficient pentru a susține viață animală complexă, care însă avea să apară mult mai târziu.

În același timp, concentrația de dioxid de carbon era de zece ori mai mare decât astăzi, suficientă pentru a compensa „Soarele tânăr și slab” și pentru a menține un climat asemănător celui modern.

Rămâne însă o întrebare esențială: dacă exista suficient oxigen pentru viața animală, de ce a durat atât de mult până când aceasta a evoluat?

Park subliniază că eșantionul reprezintă doar un instantaneu geologic. „Este posibil să reflecte un eveniment scurt și tranzitoriu de oxigenare din această perioadă lungă pe care geologii o numesc, în glumă, ‘miliardul plictisitor‘”, explică el. Aceasta a fost o epocă marcată de niveluri scăzute de oxigen, stabilitate atmosferică și geologică și puține schimbări evolutive.

„În ciuda numelui, datele observaționale directe din această perioadă sunt extrem de valoroase, pentru că ne ajută să înțelegem mai bine cum a apărut viața complexă pe Pământ și cum a ajuns atmosfera să arate așa cum o știm astăzi”, spune Park, citat de Phys.org.

Schaller adaugă că algele roșii au apărut chiar în această etapă a istoriei Terrei și rămân și astăzi un contributor important la producția globală de oxigen. Nivelurile relativ ridicate de oxigen ar putea fi o consecință directă a creșterii abundenței și complexității vieții algale.

„Este posibil ca ceea ce am surprins să fie, de fapt, un moment extrem de interesant chiar în mijlocul miliardului plictisitor”, conchide el.

Vă recomandăm să citiți și:

Fosilele dezvăluie modul tragic în care a murit o pasăre acum 120 de milioane de ani

Oamenii de știință dezvăluie o nouă cronologie surprinzătoare pentru Egiptul Antic

Un nou studiu sugerează că oamenii arhaici erau vânători pretențioși

Fosilele de Anaconda arată de ce sunt acești șerpi atât de mari