Známá chemická stopa stará přibližně dvě miliardy let nemusí být záznamem celoplanetární změny uhlíkového cyklu. Naznačuje to studie vědců z California Institute of Technology a dalších institucí, která analyzovala plyny uzavřené v mikroskopických dutinách hornin z ruské Karélie. Výsledky vyšly v časopise Geology.
Období před zhruba 2,5 až dvěma miliardami let bylo spojeno s výrazným růstem množství kyslíku v atmosféře. Tato změna, známá jako velká oxidační událost, zásadně proměnila chemické prostředí na povrchu Země. Vědci proto dlouho považovali neobvyklý poměr izotopů uhlíku v některých horninách za důkaz, že se tehdy globálně narušil koloběh tohoto prvku.
Signál je známý jako shunga-francevillská událost. Byl popsán například v horninách Zaonežské formace v Karélii a ve francévillské pánvi v Gabonu. Izotopy jsou varianty téhož chemického prvku, které se liší počtem neutronů v atomovém jádře. Jejich poměr v horninách může napovědět, jaké biologické a geologické procesy se odehrávaly v dávné minulosti.
Teplo z magmatu a metan
Tým vedený Niveditou Thiagarajanovou se zaměřil na vrtná jádra z Karélie, konkrétně na vzorky bohaté na pyrobitumen. Jde o nerozpustný uhlík, který vzniká při zahřívání ropy nebo organické hmoty hluboko pod zemí. V horninách výzkumníci zkoumali plyny zachované v drobných fluidních inkluzích, tedy mikroskopických dutinách, v nichž zůstaly uzavřené kapaliny a plyny z doby vzniku horniny.
Podle navrženého scénáře pronikl tehdejšími mořskými sedimenty pruh magmatu. Jeho teplo zahřálo vrstvy bohaté na organickou hmotu a vytvořilo uhlovodíky včetně metanu a propanu. Plyny pak stoupaly vzhůru sedimenty a dostaly se k mikroorganismům žijícím poblíž mořského dna. Tyto mikroorganismy metan spotřebovávaly a vytvářely biomasu s převahou lehčího izotopu uhlíku, což mohlo zanechat právě pozorovaný chemický signál.
Pro tento výklad podle autorů svědčí také údaje o teplotě. V blízkosti magmatického tělesa dosahovala přibližně 350 stupňů Celsia, zatímco u dávného asfaltového výronu na mořském dně, asi o 300 metrů výše, klesala zhruba k 72 stupňům. Takový teplotní rozdíl odpovídá představě, že horniny a organický materiál byly ovlivněny lokálním zdrojem tepla.
Studie nevylučuje, že se na vzniku anomálie podílely i jiné procesy. Její hlavní závěr je opatrnější: izotopový signál zachovaný v Zaonežské formaci mohl vzniknout především v sedimentární pánvi o rozloze několika stovek čtverečních kilometrů, nikoli během globální změny. Proto není jisté, zda lze podobné nálezy automaticky chápat jako důkaz celosvětové události.
Dalším krokem bude porovnání karélských hornin se vzorky z Gabonu. Ty byly získány při vrtné kampani projektu GOE-DEEP a mezinárodní tým je má podrobně analyzovat. Výzkumníci tak budou ověřovat, zda mohly místní geologické a biologické procesy vytvořit podobný signál i na druhém místě, nebo zda gabonské horniny skutečně dokládají širší změnu tehdejšího prostředí.
Zdroj: ScienceDaily
Tento článek byl vytvořen s pomocí umělé inteligence a redakčně zkontrolován.