Исследование: память о первом взрыве жизни на Земле запечатлелась глубоко в недрах
Кембрийский взрыв произошел около 541 млн лет назад. Это был момент, когда сложная жизнь массово распространилась на нашей планете. Новое исследование показало, что он оставил следы глубоко в мантии Земли. Это говорит о плотном взаимодействии между поверхностью Земли и глубинными недрами: отложения, несущие органический материал, опускаются под поверхность, а затем выталкиваются обратно. Таким же образом в мантии планеты может остаться память об углеродных выбросах XX века.
Научная статья была опубликована в журнале Science Advances, кратко о ней сообщает Science Alert.
Геохимики исследовали редкие вулканические породы, месторождения алмазов — кимберлиты. Эти структуры могут рассказать, что происходит глубоко в мантии. Ученые измерили состав углерода в 144 образцах, взятых из 60 кимберлитовых трубок по всему миру. Углерод внутри алмазов существенно не меняется на протяжении сотен миллионов лет. Однако исследователи обнаружили сдвиг в соотношении изотопов углерода около 250 млн лет назад — примерно в то время, когда отложения кембрийского взрыва должны были опуститься в мантию. Этот сдвиг, скорее всего, вызван огромными изменениями в углеродном цикле, когда биосфера увеличилась в массе и разнообразии.
«Наблюдения демонстрируют, что биогеохимические процессы на поверхности Земли оказывают глубокое влияние на глубинную мантию, обнаруживая неотъемлемую связь между углеродными циклами», — пишут исследователи.
Мертвые существа, застрявшие в отложениях, попали в мантию благодаря тектонике плит, но в конечном итоге углерод из их тел опять вернулся на поверхность в результате извержения вулканов. Связь была подтверждена дальнейшим изучением стронция и гафния в образцах.
«Это означает, что изменение количества углерода не может быть объяснено другими процессами, кроме кембрийского взрыва. В противном случае изотопы стронция и гафния не были бы коррелированы с изотопами углерода», — говорит геохимик Андреа Джулиани из Высшей технической школы Цюриха в Швейцарии.
Новые исследования продолжают рассказывать о том, как углерод берется из атмосферы и высвобождается обратно в результате непрерывного движения тектонических плит. Ученым известно, что только небольшое количество отложений когда-либо проникало глубоко в мантию.
«Земля действительно представляет собой сложную общую систему. И мы хотим понять эту систему более подробно», — говорит Джулиани.
