A növények szárazföldi megjelenése megváltoztatta a földkéreg összetételét

A Southamptoni Egyetem mutatta be azt az új kutatási eredményt, amelyben felmérték az elmúlt 700 millió év kövületeit, környezeti módosulásokat és a kéreg kőzeteiben létrejövő kémiai változásokat. A kanadai vezetésű nemzetközi csoport a Nature Geoscience szakfolyóiratban számolt be kutatómunkájukról.

Az első, igen primitív növények kb. 450-420 millió éve hódították meg a szárazföldeket, a szilur időszak során, s az elterjedésük alapvető változásokat hozott bolygónk bioszférájában is. „A növények megváltoztatták a folyórendszereket, kanyargóssá váltak a folyók és széles ártér alakult ki, emellett vastagabbá vált a talaj” – magyarázta Dr. Christopher Spencer, a kanadai Queen’s Egyetem szakembere, a kutatás vezetője. „Ez az átalakulás ahhoz köthető, hogy kialakultak a növények gyökerei, amelyek miatt, amint lebontották a kőzeteket, hatalmas mennyiségű iszap képződhetett. Ennek következtében stabilizálódhatott a folyók medre, és ez hosszú időre helyben tartotta az iszapot.”

A skót Rhynie közelében találhatóak a legkorábbi, már fejlett szárazföldi növények maradványait fantasztikus minőségben megőrző kőzetek, amelyek kb. 407 millió évesek. Egy egykori forró vizes forrásból kivált kova konzerválta a legapróbb részleteket, mint a növényi sejteket, vagy a gyökerekkel együtt élő gombafonalakat. Ezek a növények már a devon idején éltek, fejlettebbek voltak a szilurban élt legkorábbi, mohaszerű őseiknél, a gyökérzetük már kellően erős és fejlett volt ahhoz, hogy megkösse a talajt.

A lemeztektonikai folyamatoknak köszönhetően a felszín és a Föld mélye összeköttetésben áll: a folyók hordaléka az óceánokba jut, majd egy idő múlva a lemezek mozgását követve, az alábukási zónákban bejut a földköpenybe, ott pedig új kőzetekké alakulhat. „Amikor e kőzetek kikristályosodnak, magukba zárják a múltjukat is. Azt feltételeztük, hogy a növényzet evolúciójának hatására elképesztően le fog lassulni a hordalékok óceánba jutása, ez pedig egész egyszerűen megmutatkozik majd a kőzetekben” – mondta Dr. Tom Gernon, a Southamptoni Egyetem adjunktusa, a kutatás egyik résztvevője. Az elgondolás ellenőrzése céljából több mint 5000 olyan cirkonkristály adatait vizsgálták meg, amelyek a kőzetlemezek alábukási zónáiban kialakult magmából erednek. Ezek ugyanis időkapszulaként információkat őriztek a kialakulásukkor fennállt földi kémiai körülményekről.

Ezen adatok alapján igazolni tudták: a növények szárazföldi hódításával szinte teljesen egyidejűleg megváltozott a kőzetek kémiai összetétele. Emellett az is beigazolódott, hogy jelentősen lelassult a hordalékok óceánba jutása, ekkortól. Arra is rávilágított a cirkonok összetétele, hogy a földköpenyben a kőzetek olvadásának dinamikája is átalakult a növények hatására. „Elképesztő abba belegondolni is, hogy a szárazföldek kizöldülését a Föld mélyén is észre lehetett venni!” – mondta Dr. Spencer.

A kutatók bíznak abban, hogy a Föld mélye és a felszín bioszférája között feltárt kapcsolat további kutatásokat is inspirál majd.