ملخصات الأبحاث

«أكسجة» الغلاف الجوي الثابتة بدأت بعد الزمن المقدَّر لحدوثها بـ100 مليون سنة

.S. Poulton et al

  • Published online:

أدّى ازدياد نسبة أكسجين الغلاف الجوي إلى إحداث تغيير جذري في كيمياء البيئات السطحية، وصلاحية كوكب الأرض للحياة. صحيحٌ أنَّ عملية أكسجة الغلاف الجوي في بداياتها قد حدثت على مدار فترة طويلة جدًّا من التقلبات المناخية الشديدة، تعددت فيها الفترات الجليدية على مستوى العالم، حيث توقف الارتفاع الأوَّلي لتركيز الأكسجين قبل حوالي 2.43 مليار سنة عند نسبة تزيد على 0.00001 من مستوياته الحالية في الغلاف الجوي، إلا أنه أُفِيد بأنَّ تركيزات أكسجين الغلاف الجوي شهدت تقلُّبات لاحقة استمرت إلى وقت يعود إلى حوالي 2.32 مليار سنة، وهو الوقت المُقدَّر لحدوث عملية أكسجة الغلاف الجوي النهائية الثابتة.

وفي هذا البحث المنشور، يفيد الباحثون بإجراء نمذجة عالية الاستبانة لظروف الأكسدة والاختزال في الغلاف الجوي، وفي محيطات إقليمية، على مدار الفترتين الجليديتين الأخيرتين في بدايات حقبة الطلائع القديمة، بناءً على ما سجلته الرواسب البحرية من مجموعة "ترانسفال" الصخرية الرئيسة الواقعة في جنوب أفريقيا. فبالاستعانة بعدة نظائر للكبريت، ودراسات التنظيم الحيوي في الحديد والكبريت والكربون، يبرهن الباحثون على وجود تقلُّبات مستمرة في أكسجين الغلاف الجوي من بَعد ما يقرب من 2.32 مليار سنة مضت. وهذه التقلبات مرتبطة باضطرابات كبيرة في كيمياء الأكسدة والاختزال في المحيطات، وباضطرابات في المناخ أيضًا.

ومن ثم، ظلَّت تركيزات الأكسجين في الغلاف الجوي على مدار حوالي 200 مليون سنة تتقلب ما بين مستويات تبدأ من 0.00001 من مستواه الحالي، إلى أن حدثت أكسجة الغلاف الجوي الثابتة أخيرًا، تزامنًا مع حدث "لوماجوندي" الجيولوجي، الذي شهد زيادة هائلة في نظائر الكربون قبل حوالي 2.22 مليار سنة، أي بعد حوالي 100 مليون سنة من الوقت المقدر حاليًّا.