Триста миллионов лет назад атмосфера Земли была полна железной пыли
25 декабря 2019 г.
Ученые изучили состав атмосферной пыли возрастом 300 миллионов лет и выяснили, что она была богата железом, так необходимым фотосинтезирующим водорослям, производящим кислород. Результаты исследования опубликованы в журнале Geology.
В наше время атмосферная пыль переносится на огромные расстояния и содержит большое количество питательных веществ, необходимых для роста растений. Например, тонкие песчинки, поднятые в воздух пыльными бурями в Сахаре, долетают до Южной Америки, где удобряют почву тропических лесов Амазонки и питают микроэлементами фотосинтезирующие водоросли Атлантического океана.
Американские ученые решили выяснить, какую роль играла атмосферная пыль в жизни планеты на рубеже каменноугольного и пермского периодов, когда активно развивались морские экосистемы, а в атмосфере накапливался кислород.
Нужно было найти морские осадочные породы этого возраста, отложение которых происходило на мелководье, но вдали от речных стоков — чтобы быть уверенными, что мелкие чужеродные частицы в этих породах — именно атмосферная пыль, а не тонкая взвесь, принесенная с континента реками.
Для своего анализа ученые выбрали карбонатные породы возрастом около 300 миллионов лет из северного и центрального Ирана, содержащие морские организмы, способные существовать только в чистой морской воде, не замутненной речными стоками.
После того, как ученые растворили породообразующие минералы в кислоте, у них осталась нерастворимая фракция — мелкие частицы кварца и глины, представляющая собой древнюю пыль.
Проанализировав ее количество, ученые пришли к выводу, что атмосфера 300 миллионов лет назад была значительно более пыльная, чем сегодня, а геохимический анализ выявил в составе пыли высокореактивное железо, доступное для усвоения биологическими организмами. Речь идет о таких соединениях, как дитионит, ацетат и оксалат железа.
По оценкам ученых, древняя пыль содержала вдвое больше биодоступного железа, чем современная пыль, оседающая на тропические леса Амазонки. Такое количество важного для организмов микроэлемента привело к массовому всплеску развития цианобактерий — морских фотосинтезирующих водорослей и, как следствие, — к изменению состава атмосферы, что отразилось на климате и эволюции жизни на планете.
"Расцвет первичных производителей, таких как растения и водоросли, привел к более активному улавливанию углерода, что может объяснить снижение содержания углекислого газа в атмосфере около 300 миллионов лет назад", — приводятся в пресс-релизе Оклахомского университета слова первого автора статьи Мехрдада Сардара Абади (Mehrdad Sardar Abadi).
Ранее экспериментально было доказано, что добавление биодоступного железа в современные изолированные морские экосистемы приводило к бурному цветению фитопланктона.