اکسیژن؛ متهم ردیف اول انقراض بعدی

بیشتر تحقیقات علمی نشان می دهد که اکسیژن حدود 2.4 میلیارد سال پیش به سرعت افزایش یافته و سپس طی 200 سال آینده به طور چشمگیری کاهش یافته است. این رویداد “رویداد بزرگ اکسیژن رسانی” (GOE) نامیده می شود.

اما اکنون یک مطالعه بین‌المللی جدید به رهبری تیمی از زمین‌شناسان دانشگاه تاسمانی و با همکاری دانشمندان مؤسسه کارنگی 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 با برخورد صفحات قاره ای در طول چرخه ابرقاره و تکامل سیانوباکتری ها در اقیانوس مرتبط است.

به گفته آنها، اکسیژن اتمسفر طی یک میلیارد سال 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 “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 ردوکس کانی های موجود در سنگ ها و کف دریا که در طول یک دوره زمین شناسی تشکیل شده اند استفاده می شود.

پروفسور راس لارج، زمین شناس دانشگاه تاسمانی می گوید: «این یافته ها 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 گسترده‌ای 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 که اقیانوس و جو را برای حیات آماده کرد.

او گفت: “اقیانوس های باستانی 2.6 میلیارد سال پیش مملو از عناصر سمی مانند آرسنیک و جیوه بودند و آن طور که ما می شناسیم برای زندگی مناسب نبودند.” تحقیقات ما نشان می دهد که افزایش اکسیژن ترکیب شیمیایی اقیانوس ها را تغییر داده، عناصر سمی را کاهش داده و مواد مغذی حیاتی مانند فسفر، مولیبدن و روی را در دسترس تر می کند.

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

پروفسور لارگ افزود: برخورد صفحات قاره ای و تشکیل کوه باعث نشت مواد مغذی به اقیانوس ها و تشکیل حیات و آزاد شدن اکسیژن در جو شد. دو مرحله از تشکیل کوه منجر به افزایش اکسیژن شد. مرحله اول حدود 2.8 میلیارد سال پیش با تشکیل ابرقاره Kenorland و مرحله 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 200 میلیون سال به 60 میلیون سال پیش کاهش یافته است. تحقیقات قبلی توسط 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 که 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 قسمت در میلیون است. علاوه بر این، در این انقراض ها، سطح اکسیژن به کمتر از 10 درصد و احتمالاً پنج درصد کاهش یافت، در حالی که سطح اکسیژن امروز 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