اکسیژن؛ متهم ردیف اول انقراض بعدی

بیشتر تحقیقات علمی نشان می دهد که اکسیژن حدود 2.4 میلیارد سال پیش به سرعت افزایش یافت و سپس در 200 سال آینده به شدت کاهش یافت. این رویداد “رویداد بزرگ اکسیژن” (GOE) نامیده می شود.

اما اکنون یک مطالعه بین‌المللی جدید به رهبری تیمی از زمین‌شناسان دانشگاه تاسمانی با همکاری دانشمندان مؤسسه کارنگی در واشنگتن و دانشگاه تورنتو، نظریه‌های جایگزینی را پیشنهاد می‌کند.

محققان می گویند که اکسیژن رسانی اتمسفر یک فرآیند آهسته است که بین 2.8 تا 1.8 میلیارد سال پیش رخ داده است و مربوط به برخورد صفحات قاره ای در طول چرخه ابرقاره و تکامل سیانوباکتری ها در اقیانوس است.

به گفته آنها، اکسیژن اتمسفر در یک دوره یک میلیارد ساله افزایش یافته و در حدود 1.9 میلیارد سال پیش، نزدیک به سطح فعلی 21 درصد، به اوج خود رسیده است. اکسیژن از آن زمان در طول دوره موسوم به “میلیارد خسته کننده” کاهش یافته است.

این مطالعه نشان می دهد که تکامل مواد معدنی در پوسته زمین به دلیل وجود انواع جدیدی از گونه های فلزی اکسید شده که تنها با افزایش اکسیژن تشکیل می شوند، با افزایش اکسیژن همراه است.

در این نظریه از اندازه گیری اکسیداسیون – احیا کانی های سنگ ها و بسترهای دریا که در یک دوره زمین شناسی تشکیل شده اند استفاده شد.

پروفسور راس لارج، زمین شناس دانشگاه تاسمانی، می گوید: «این نتایج بر اساس داده های فراوانی از طیف وسیعی از مواد معدنی و ایزوتوپ ها است.

محققان دانشگاه تاسمانی، مؤسسه کارنگی و دانشگاه تورنتو پایگاه‌های اطلاعاتی وسیعی از ترکیب شیمیایی طیف وسیعی از مواد معدنی، شامل ده‌ها هزار تجزیه و تحلیل در 15 سال گذشته، ایجاد کرده‌اند.

پروفسور لارج می گوید: بسیاری از تحقیقات قبلی در مورد این موضوع بر اساس تجزیه و تحلیل محدود انجام شده است.

او می گوید اولین افزایش اکسیژن با کاهش دی اکسید کربن و متان همراه بود و اقیانوس و جو را برای حیات آماده کرد.

او می‌گوید: «اقیانوس‌های آرکئه ۲.۶ میلیارد سال پیش مملو از عناصر سمی مانند آرسنیک و جیوه بودند و آنطور که ما می‌شناسیم اصلاً برای زندگی مناسب نبودند». تحقیقات ما نشان می‌دهد که افزایش اکسیژن ترکیب شیمیایی اقیانوس‌ها را تغییر داده، عناصر سمی را کاهش داده و مواد مغذی حیاتی مانند فسفر، مولیبدن و روی را در دسترس‌تر کرده است.

او می گوید تغییرات بزرگ نتیجه اولین رانش قاره ای است که با چرخه ابرقاره مرتبط است.

پروفسور لارج افزود: برخورد صفحات قاره ای و تشکیل کوه ها باعث ریخته شدن مواد مغذی به اقیانوس ها و تشکیل حیات و آزاد شدن اکسیژن در جو شده است. دو مرحله از تشکیل کوه منجر به افزایش اکسیژن شد. مرحله اول حدود 2.8 میلیارد سال پیش با تشکیل ابرقاره Kenorland و فاز دوم 2.1 میلیارد سال پیش با تشکیل ابرقاره Nuna اتفاق افتاد.

چرخه سوم اکسیژن حدود یک میلیارد سال پیش آغاز شد و از آن زمان فاصله چرخه از حدود هر 200 میلیون سال به 60 میلیون سال کاهش یافته است. تحقیقات قبلی این گروه نشان داده است که هر چرخه اکسیژن با یک انقراض دسته جمعی و به دنبال آن سرعت انفجاری تکامل به پایان می رسد.

برخلاف تصور برخی افراد، پروفسور لارج معتقد است که ما به سمت انقراض دسته جمعی حرکت نمی کنیم. او می گوید انقراض های دسته جمعی قبلی شامل افزایش سطح دی اکسید کربن به بیش از 4000 قسمت در میلیون (ppm) بود، در حالی که سطح دی اکسید کربن اکنون 300 ppm است. علاوه بر این، در این انقراض ها، سطح اکسیژن به زیر 10 درصد و احتمالاً پنج درصد کاهش یافته است، در حالی که امروزه سطح اکسیژن 21 درصد است.

او می گوید بسته به چرخه های زمین، انقراض دسته جمعی بعدی در حدود 30 میلیون سال آینده رخ خواهد داد.

46