Dzintara pasakas
Publicēts: 26.11.2013
Agrāko Zemes evolūcijas posmu atmosfēras sastāva rekonstrukcija ir liels izaicinājums, jo pieejamo paraugu ir maz. Viens no retajiem organiskajiem materiāliem, kurā Zemes ģeoloģiskā vēsture varētu būt saglabājusies vislabāk, ir fosilie sveķi jeb dzintars. Tieši šī materiāla izpēte ļāva Insbrukas zinātnieka Ralfa Taperta vadītajai starptautiskai zinātnieku komandai rekonstruēt Zemes atmosfēras sastāvu, kads pastāvējis pēdējo 220 miljonu gadu laikā. Pētījums liecina, ka skābekļa daudzums atmosfērā ir bijis mazāks nekā agrāk uzskatīts.
"Dzintara priekšrocības, salīdzinot ar citiem materiāliem, ir tādas, ka tā ķīmiskais un izotopu sastāvs saglabājas praktiski nemainīgs ļoti ilgu laika periodu," skaidroja pētījuma vadītājs Taperts, kurš kopā ar kolēģiem no Albertas universitātes Kanādā, kā arī Spānijas un ASV universitāšu pārstāvjiem, veica detalizētu Zemes atmosfēras ķīmiskā sastāva izpēti sākot no Triasa perioda.
"Fotosintēzes procesā augi piesaista atmosfērā esošo oglekli, kura izotopu sastāvs sveķos saglabājas miljoniem gadu, un no šīs informācijas mēs varam atvasināt atmosfēras skābekļa koncentrāciju," teica Ralfs Taperts.
Pētījuma komanda izpētīja 538 dzintara paraugus no visas pasaules. Vecākie paraugi, kas bija atrasti Dolomītu kalnos Itālijā, bija aptuveni 220 miljonus gadus veci. Lai pārbaudītu iegūto datu pareizību, fosilie sveķi tika salīdzināti ar mūsdienās iegūtajiem paraugiem. Apjomīgā pētījuma rezultāti liecina, ka pēdējo 220 miljonu gadu laikā atmosfēras skābekļa koncentrācija ir bijusi ievērojami mazāka nekā mūsdienās sastopamie 21%.
"Mēs domājam par 10 - 15 procentiem," teica Taperts.
Skābekļa koncentrācija ir ne tikai mazāka kā mūsdienās, bet ievērojami zemāka nekā agrākie pētījumi par iepriekšējiem Zemes vēstures periodiem. Piemēram, tika uzskatīts, ka Krīta periodā (pirms 65 - 145 miljoniem gadu) atmosfērā esošā skābekļa koncentrācija sastādījusi pat 30%.
"Mēs atklājām, ka īpaši zemā skābekļa koncentrācija sakrīt ar globālās sasilšanas periodiem, kad atmosfērā bija daudz ogļskābās gāzes," piebilda Tapers, paskaidrojot, ka tādejādi skābekļa koncentrāciju iespējams sasaistīt ar klimata izmaiņām.
Tapera vadītā komanda uzskata, ka skābeklis var ietekmēt oglekļa dioksīda koncentrāciju un noteiktos apstākļos pat paātrināt tā ieplūšanu atmosfērā.
"Pamatā mums ir darīšana ar parastām oksidēšanās reakcijām, kas īpaši pastiprinās periodos, kad temperatūra ir augstāka, piemēram, Krīta periodā," teica Tapers.
Zinātnieki secināja, ka oglekļa dioksīda koncentrācijas pieaugumu, kuru radīja intensīvais vulkānisms, pavadīja skābekļa koncentrācijas samazināšanās atmosfērā. Jo īpaši labi tas pamanāms pēdējo 50 miljons gadu periodā. Tādejādi relatīvi zemās temperatūras periodus jeb ledus laikmetus iespējams sasaistīt ar zemo vulkānisko aktivitāti un atmosfēras skābekļa koncentrācijas palielināšanos.
Tā kā skābeklis netieši ietekmēja Zemes klimatu, tas varēja ietekmēt arī dzīvības attīstību. Dinozauru milzīgos izmērus saista ar augsto skābekļa koncentrāciju atmosfērā.
"Mēs nevēlamies mazināt skābekļa ietekmi dzīvības evolūcijā, bet ar šīm teorijām dinozauru milzīgos apmērus nevar izskaidrot," teica Tapers, paskaidrojot, ka pētījumu komanda gatavojas analizēt vēl vecākus fosilo sveķu paraugus.
University of Innsbruck
Komentāri
