Ez is hozzájárulhatott a légköri oxigén feldúsulásához

2,4 milliárd évvel ezelőtt kezdődött a Nagy Oxigenizációs Esemény (NOE), amelynek során a korábbi, gyakorlati szempontból zéró (a százalék ezredrésze) mennyiségű légköri oxigénből a mostani kb. 10 százalékára emelkedett a szint, nagyjából 400 millió év alatt. Ez az esemény gyökeresen megváltoztatta, milyen irányba fejlődhet tovább a földi élet, és ekkor kezdtek az oxigént lélegző élőlények teret nyerni. Máig nem világos, mi indíthatta el ezt a számunkra létfontosságú folyamatot. Az egyik elképzelés szerint (ez a közismert) maga a biológia, azonban számos jel utal arra, hogy már jóval korábban, 3,8 milliárd éve is volt oxigént lélegző egysejtű, így kellett valami egyéb is, ami lendületet adott az oxigén termelődésének.

Egy nemrég, a Chemical Science folyóiratban közzé tett kutatási eredmény szerint ehhez az átalakuláshoz a korabeli egysejtűeken túl vulkáni gázok bomlása is hozzájárulhatott. A kutatást a Kínai Tudományos Akadémia ismertette.

A légköri oxigén mennyiségéhez a biológiai folyamatok mellett a szén-dioxid, illetve a víz molekuláinak légköri bontása is hozzájárul, ehhez a Napból érkező ultraibolya sugarak erejére van szükség. A kínai kutatók most egy nemrégiben elkészült berendezéssel végzett kísérletekkel jutottak el oda, hogy a vulkáni eredetű kén-dioxid bontásával szintén lehetséges oxigént létrehozni. A geológiai adatok alapján e gáz bőven rendelkezésre állt, ráadásul e geológiai nyomok azt is mutatják, hogy jelentős fotokémiai (fény hatására bekövetkező kémiai) hatások érték a kén-dioxidot ekkoriban, azonban eddig nem vették figyelembe ezt a folyamatot a légköri oxigén létrejöttében.

A számítások szerint a légkörben egyébként geológiai időskálán rövid életidejű kén-dioxid nagyobb „löketeire” volt szükség ahhoz, hogy jelentős mennyiségű oxigén képződhessen, ezt a jelentős vulkáni tevékenység biztosíthatta. Rövid ideig tartó és kisebb területekre koncentrált, oxigénben a korabelinél jóval gazdagabb légköri körülmények fennállhattak számos alkalommal. A kísérleteikből arra következtettek a kutatók, hogy e folyamatok hatására akár a jelenlegi oxigénszintünk 4,3 százaléka is létrejöhetett, de a korabeli vulkánkitörések kén-dioxidban gazdagabbak lehettek, így ez inkább csak alsó határértéket jelent.

E néhány hónapos vagy éves szakaszok azok, amelyek már a NOE előtti kőzetekben is nyomokat hagyhattak. A kutatók úgy vélik, ezek a kisebb oxigéndús időszakok útjára indíthatták a NOE-t, főleg, ha a korabeli tektonikai helyzetet is figyelembe veszik, amelynek hatására jelentősebb vulkáni tevékenység is zajlott.

A felfedezésnek más bolygókra vonatkozó következménye is lehet, így ezt a folyamatot is figyelembe kell venni akkor, ha egy bolygó légkörét vizsgálják.