Forntida mineral – inte bara fotosyntesen – syresatte atmosfären
Jordens syrerika atmosfär fotad från rymden.NASA/JPL/UCSD/JSC
Jorden har, som tur är, en syrerik atmosfär. Att syrehalten steg har fram tills nu helt tillskrivits fotosyntesen, en ny studie hävdar att algerna och växterna i haven kanske inte kan ta åt sig hela äran.
Jordens syrerika atmosfär möjliggör intelligent liv som vi känner till det. Fram tills nu har den ledande teorin varit att syrenivåerna på jorden steg som en effekt av fotosyntesen av alger och växtlighet i haven.
När alger och växter i havet dör bryts de ner av mikrober och denna process förbrukar syre. Enligt en ny forskningsstudie bör halten syre därför varit relativ konstant då alger som bildade syre via fotosyntes sedan förbrukade syret igen vid nedbrytning.
Men i stället ökade halten av syre i atmosfären. För att förklara det har forskarna vänt sig till mineral, och främst järnpartiklar. Forskarna menar att forntida mineralpartiklar spelat en viktig roll i syresättandet av atmosfären genom att de bundits till döda alger och växter vilket i sin tur förhindrat att de brutits ned.
Studien går att läsa i tidningen Nature Geoscience. Caroline Peacock, professor i biogeokemi vid universitetet i Leeds, deltog i arbetet.
– Forskare har vetat i många år att mineralpartiklar kan binda till döda alger och växter, vilket gör dem mindre mottagliga för angrepp av mikrober och skyddar dem från sönderfallsprocessen. Men huruvida mineralpartiklar hjälpte till med ökningen av atmosfäriskt syre hade aldrig testats, säger hon i ett pressmeddelande.
Annons
Hur har forskarna arbetat?
Forskningen har gjorts genom att jämföra teorin med välkända geologiska händelser från jordens historia. Till exempel var nivåerna av mineralpartiklar antagligen högre när kontinenterna formades. Bildandet av kontinenterna lär ha orsakat att en större mängd mineralpartiklar, till exempel järnpartiklar, hamnade i haven.
Det gradvisa skapandet av kontinenterna sammanföll även med ”syrekatastrofen” – en tidsperiod för ungefär 2,4 miljarder år sedan då syrehalten i atmosfären steg kraftigt. När syrehalten steg kan flera då levande anaeroba organismer – liv som inte kräver syre – ha dött ut.
– Ökningen av mineralpartiklar i haven skulle ha minskat hastigheten med vilken alger bröts ned. Detta hade en stor inverkan på syrenivåerna, vilket gjorde att de kunde stiga, säger Mingyu Zhao, doktor vid kinas vetenskapsakademi, som deltagit i arbetet i pressmeddelandet.
Mikroskopbild av marint organiskt material.Tracy Aze/University of Leeds
Vad är forskningen bra för?
FAKTA
Vad finns i luften?
Om man räknar bort vattenånga består luften av 78,08 % kväve, 20, 95 % syre och 0,93 % argon. Utöver detta är det 0,04 % koldioxid och mindre procenthalter av andra gaser. Mängden vattenånga i luften varierar men är i genomsnitt runt 1 % vid havsnivå och runt 0,4 % i genomsnitt i hela atmosfären.
Forskningen ger oss inte bara svar om jordens historia, utan kan även hjälpa forskare som tittar ut i rymden.
– Vår undersökning ger en ny förståelse för hur jordens atmosfär blev syrerik, vilket så småningom gjorde det möjligt för komplexa livsformer att utvecklas. Det ger oss en viktig inblick i de förutsättningar som måste finnas på andra planeter för att intelligent liv ska utvecklas, säger Caroline Peacock.
Hon menar även att det vid letandet efter liv på andra planeter inte bara kan läggas fokus på att hitta vatten, att en planet har landmassor är också viktiga.
– Förekomsten av vatten på en planet är bara en del av historien. Det måste finnas torrt land för att ge en källa till mineralpartiklar som så småningom kommer att hamna i haven, säger hon.
