Wiemy jak tlen znalazł się w atmosferze ziemskiej

Atmosfera ziemska jest bogata w tlen m.in. dzięki erupcjom wulkanówWiki Commons / Justinhamel

Naukowcy odkryli, w jaki sposób Ziemia zyskała swoją tlenową atmosferę. Według nich poziom tlenu wzrósł w wyniku tektoniki płyt, formowania się kontynentów oraz dzięki pojawieniu się na naszej planecie życia.

Badania zostały przeprowadzone dzięki nowemu modelowi klimatycznemu, który wykorzystuje wiele dziedzin nauki, takich jak petrologia, geodynamika, wulkanologia, czy geochemia. Opracowanie badaczy z amerykańskich uniwersytetów Rice i Yale oraz Uniwersytetu Tokijskiego opublikowano w czasopiśmie "Nature Geoscience".

- Pomysł jest bardzo prosty, ale pełne zrozumienie go wymaga obszernej wiedzy o tym, jak funkcjonuje Ziemia - mówi główny autor badań Cin-Ty Lee z Uniwersytetu Rice.

Dwa wzrosty poziomu tlenu

Lee oraz Laurence Yeung i Adrian Lenardic z Uniwersytetu Rice, Ryan McKenzie z Uniwersytetu Yale i Yusuke Yokoyama z Uniwersytetu Tokijskiego swoje opracowanie stworzyli dzięki modelowi klimatycznemu, który wskazuje wzrost poziomu tlenu w ziemskiej atmosferze w dwóch momentach w historii naszej planety: około 2 miliardów lat temu i około 600 mln lat temu.

Obecnie około 20 procent atmosfery składa się z tlenu w stanie wolnym (O2). Nie jest on związany z innymi elementami, tak jak atomy tlenu w innych gazach atmosferycznych, takich jak dwutlenek węgla, czy dwutlenek siarki. Przez większą część 4,5-miliardowej historii Ziemi wolny tlen w ziemskiej atmosferze nie istniał.

- Nie brakowało go dlatego, że jest rzadki - tłumaczy Lee. - Tlen jest jednym z najbardziej powszechnych pierwiastków na skalnych planetach, takich jak Mars, Wenus i Ziemia. Jest jednak jednym z najbardziej reaktywnych chemicznie elementów. Tworzy silne wiązania chemiczne z wieloma pierwiastkami, przez co często jest uwięziony w tlenkach, pochowanych we wnętrzu naszej planety - w formie skał. Ziemia nie jest wyjątkiem wśród innych planet, prawie cały tlen pozostaje zamknięty w jej głębokim skalnym wnętrzu - dodaje badacz.

Zmiana składu skorupy ziemskiej

Według naukowców około 2,5 miliarda lat temu znacznie zmienił się skład skorupy ziemskiej. W czasie, gdy wystąpił pierwszy wzrost poziomu tlenu atmosferycznego, pojawiły się też ziarna mineralne, zwane kryształami cyrkonu.

- Kryształy cyrkonu krystalizują ze stopionych skał ze specjalnymi kompozycjami, a ich pojawienie się oznacza przemianę z ubogiego w krzemionkę wulkanizmu w taki, który jest w nią bogaty. Jest to ważne dla składu atmosfery, ponieważ skały bogate w krzemionkę mają znacznie mniej żelaza i siarki niż te, w których krzemionki jest mało, a żelazo i siarka reagują z tlenem go pochłaniają. Na tej podstawie uważamy, że pierwszy wzrost poziomu tlenu może być związany ze znacznym zmniejszeniem wydajności jego pochłaniaczy - tłumaczy Lee.

Dokładny powód pierwszego wzrostu poziomu tlenu nie jest do końca znany, jednak naukowcy uważają, że wiązał się on z tektoniką płyt i z momentem, gdy powierzchnia Ziemi stała się na tyle mobilna że jej część była w stanie zapaść się do wnętrza planety.

Cykl węglowy a poziom tlenu

Drugi wzrost poziomu tlenu w atmosferze był związany z obiegiem węgla w przyrodzie.

- Produkcja tlenu jest związana z globalnym obiegiem węgla - cyklem węglowym pomiędzy Ziemią, biosferą, atmosferą i oceanami - mówi Lee.

Według badacza cykl węglowy Ziemi nigdy nie był w stanie równowagi, ponieważ dzięki aktywności wulkanicznej węgiel powoli ucieka z wnętrza naszej planety w formie dwutlenku węgla, który jest kluczowym składnikiem niezbędnym do fotosyntezy. Węgiel jest usuwany z atmosfery dzięki powstawaniu skondensowanych form węgla, takich jak węgiel organiczny lub węglany. Pierwiastek ten odkłada się głównie na granicy kontynentów, a nie w oceanie. Oznacza to, że nie wróci on już do wnętrza Ziemi, a przy aktywności wulkanicznej udział węgla w atmosferze wzrasta.

Produkcja tlenu jest związana z produkcją węgla, także i poziom tlenu a atmosferze wzrasta. Model, z którego korzystali naukowcy wykazał, że drugi wzrost poziomu tego pierwiastka w atmosferze wystąpił dość późno w historii Ziemi.

- Dokładny moment zależy od modelu, ale oczywiste jest, że tworzenie skorupy kontynentalnej naturalnie prowadzi do dwóch wzrostów poziomu tlenu atmosferycznego, tak jak wykazują skamieniałości - twierdzi Lee.

Nowy model nie jest pozbawiony kontrowersji. Według niego, produkcja dwutlenku węgla wzrasta z upływem czasu, co nie zgadza się z powszechnie panującą opinią, że stężenie dwutlenku węgla w atmosferze od 4 miliardów lat stale spada. Mimo to naukowcy twierdzą, że być może warto ponownie przyjrzeć się wczesnej historii Ziemi.

Poziom dwutlenku węgla w atmosferze nie tylko prowadzi do wzrostu poziomu tlenu, ale także przyczynia się do wzrostu roślinności na Ziemi. Najnowsze badania NASA wykazują, że obszary, które do niedawna pokryte były lodem, jałową ziemią lub piachem, teraz mogą pochwalić się bujną roślinnością.

CO2 w atmosferze napędza wzrost roślinności na planecie
CO2 w atmosferze napędza wzrost roślinności na planecie

Autor: zupi/rp / Źródło: science daily

Źródło zdjęcia głównego: Wiki Commons / Justinhamel

Pozostałe wiadomości

Pogoda na Wielkanoc 2024. Święta zapowiadają się bardzo ciepło. Temperatura będzie przekraczać 20 stopni Celsjusza. Nie zabraknie słońca, niestety jest też duże ryzyko, że pojawią się burze.

Pogoda na Wielkanoc 2024. Może być blisko rekordu ciepła

Pogoda na Wielkanoc 2024. Może być blisko rekordu ciepła

Aktualizacja:
Źródło:
tvnmeteo.pl

IMGW wydał ostrzeżenia pierwszego i drugiego stopnia przed silnym wiatrem. Z prognoz wynika, że pojawią się też burze. Sprawdź, gdzie aura będzie groźna.

Uwaga na wiatr i burze! Alerty IMGW mają drugi stopień

Uwaga na wiatr i burze! Alerty IMGW mają drugi stopień

Aktualizacja:
Źródło:
IMGW

Dwa pasące się łosie, w tym jeden o nietypowym, białym umaszczeniu, sfilmowała Reporterka 24 pod Giżyckiem (woj. warmińsko-mazurskie). - To pierwsza odnotowana obserwacja łosia o takim umaszczeniu w historii. Jest to więc bardzo rzadki okaz - stwierdził Sławomir Kowalczyk z Nadleśnictwa Giżycko. Nagranie otrzymaliśmy na Kontakt 24.

Dwa łosie na wypasie, jeden z nich był "bardzo rzadki"

Dwa łosie na wypasie, jeden z nich był "bardzo rzadki"

Źródło:
Kontakt 24, tvnmeteo.pl

Lodu na biegunach w wyniku zmian klimatycznych stopiło się już tak dużo, że wpłynęło to na ruch obrotowy Ziemi. Nasza planeta zwolniła - wynika z najnowszej analizy opublikowanej na łamach "Nature". Ma to znaczenie dla tego, jak odmierzamy czas.

Ziemia spowolniła, bo stopiło się zbyt dużo lodu. To może wpływać na odmierzanie czasu

Ziemia spowolniła, bo stopiło się zbyt dużo lodu. To może wpływać na odmierzanie czasu

Źródło:
CNN, nature.com, tvnmeteo.pl

Nadchodzi Wielkanoc, której nieodłączną tradycją jest dekorowanie jajek. Część z nas decyduje się na używanie do tego barwników dostępnych w niemal każdym sklepie spożywczym, niektóre z nich zawierają jednak szkodliwe dla zdrowia substancje chemiczne. Badacze przypominają, że do przygotowania pisanek lepiej użyć naturalnych środków, które możemy znaleźć w swojej kuchni.

Czym malować jajka, żeby sobie nie zaszkodzić?

Czym malować jajka, żeby sobie nie zaszkodzić?

Źródło:
PAP

Pogoda na dziś. W czwartek 28.03 na terenie całego kraju pojawią się opady deszczu. Wiatr chwilami mocno się rozpędzi i niewykluczone są burze. Na termometrach zobaczymy od 12 do 17 stopni Celsjusza.

Pogoda na dziś - czwartek 28.03. Warto mieć ze sobą parasol, w części kraju popada dość obficie

Pogoda na dziś - czwartek 28.03. Warto mieć ze sobą parasol, w części kraju popada dość obficie

Źródło:
tvnmeteo.pl

Osoby cierpiące na prozopometamorfopsję mogą postrzegać twarze innych ludzi jako zdeformowane i demoniczne. Amerykańskim badaczom udało się zrekonstruować sposób, w jaki jeden z pacjentów widzi świat. Jak przekazali, osoby cierpiące na tę chorobę często spotykają się z niezrozumieniem ze strony najbliższych i służby zdrowia.

Zamiast twarzy widzą demony. "Nagle wszyscy wyglądają jak z horroru"

Zamiast twarzy widzą demony. "Nagle wszyscy wyglądają jak z horroru"

Źródło:
PAP, Dartmouth College, Understanding PMO, Smithsonian Magazine

W Niemczech pojawił się projekt ustawy, który ma zakazać hodowli psów z "nieprawidłowościami układu kostnego". Budzi on wiele kontrowersji wśród miłośników jamników. Petycja przeciwko ustawie, stworzona przez organizację kynologiczną, zebrała już ponad 15 tysięcy podpisów.

Koniec jamników? W Niemczech pojawił się kontrowersyjny projekt ustawy

Koniec jamników? W Niemczech pojawił się kontrowersyjny projekt ustawy

Źródło:
CNN

W wielu miejscach Hiszpanii spadł śnieg. Dla miłośników nart, którzy wybierają się na święta w góry Sierra Nevada, to bardzo dobra wiadomość.

Do Hiszpanii wróciła zima

Do Hiszpanii wróciła zima

Źródło:
ENEX

Trzęsienie ziemi nawiedziło północno-wschodnie Włochy. Miało magnitudę 5 - podało Europejsko-Śródziemnomorskie Centrum Sejsmologiczne (EMSC). Wstrząsy były odczuwalne także poza Włochami.

Nocne trzęsienie ziemi we Włoszech. Odczuto je także poza granicami kraju

Nocne trzęsienie ziemi we Włoszech. Odczuto je także poza granicami kraju

Źródło:
USGS, corriere.it

Pył znad Sahary dociera nad Polskę. Jego największe stężenie w czwartek wystąpi we wschodniej części kraju. Kolejna porcja pustynnego pyłu przewidywana jest w naszej części Europy w sobotę oraz w świąteczną niedzielę.

Saharyjski pył nad Polską. Dotrze w kilku dawkach

Saharyjski pył nad Polską. Dotrze w kilku dawkach

Źródło:
tvnmeteo.pl, IMGW

Do ośrodka ratującego dzikie zwierzęta w Knutsford w Wielkiej Brytanii zgłosiła się w ubiegłym tygodniu kobieta zaniepokojona stanem jeża, którego poprzedniego wieczora znalazła na poboczu drogi. Jak wyjaśniła, zwierzę przez całą noc nie tylko nie tknęło karmy, jaką mu podała, ale też nie ruszyło się nawet o milimetr. Jeż okazał się pomponem od czapki.  

Całą noc opiekowała się znalezionym jeżem. Okazało się, że to pompon  

Całą noc opiekowała się znalezionym jeżem. Okazało się, że to pompon  

Źródło:
Independent, BBC, TVN24.pl

Strażacy walczą z pożarami lasów w różnych częściach Meksyku. Zginęło kilka osób. Tylko przez dwa tygodnie tego miesiąca ogień strawił obszar o powierzchni ponad 13 tysięcy hektarów.

Szaleją pożary, jest kilkoro zabitych

Szaleją pożary, jest kilkoro zabitych

Źródło:
Reuters, infobae.com, AP, tvnmeteo.pl

Wielkimi krokami zbliżają się Święta Wielkanocne. Na stołach królować będą jajka. Ile możemy ich zjeść?

Ile jajek można jeść tygodniowo?

Ile jajek można jeść tygodniowo?

Źródło:
PAP

Korzystając z samochodu, w każdej sytuacji chcemy pokonać naszą trasę komfortowo i bezpiecznie oraz liczyć na niezawodność naszego pojazdu. Wpływ na to ma wiele czynników, do których należy oczywiście także to, jakie paliwa wlewamy do zbiornika w trakcie wizyt na stacjach benzynowych. Dziś przedstawimy powody, dla których warto - oczywiście jeśli jeszcze tego nie robimy - zacząć tankować paliwa premium marki MOL.

Potrójny efekt działania paliwa w twoim samochodzie

Potrójny efekt działania paliwa w twoim samochodzie

Astronomowie donoszą o nowym odkryciu w pobliżu supermasywnej czarnej dziury, znajdującej się w centrum Drogi Mlecznej. Zaobserwowana została tam obecność silnych spiralnych pól magnetycznych, która jest zaskakująco podobna do struktury wokół czarnej dziury w innej galaktyce - poinformowało Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO). Odkrycia dokonano dzięki nowemu obrazowi, dostarczonemu przez Teleskop Horyzontu Zdarzeń.

Odkryto silne spiralne pola magnetyczne w pobliżu czarnej dziury w Drodze Mlecznej

Odkryto silne spiralne pola magnetyczne w pobliżu czarnej dziury w Drodze Mlecznej

Źródło:
PAP, tvnmeteo.pl, ESO

Kraina Wygasłych Wulkanów trafiła w środę na listę Światowych Geoparków UNESCO. Położony w Sudetach geopark to już trzecie wyróżnione w ten sposób miejsce na terenie naszego kraju. - Potwierdza to, że Polska może poszczycić się dziedzictwem geologicznym o międzynarodowym znaczeniu - powiedziała dr Katarzyna Szadkowska, kierowniczka Pracowni Geologii Złożowej i Środowiskowej w Oddziale Dolnośląskim PIG-PIB we Wrocławiu.

Geopark z Polski trafił na listę UNESCO

Geopark z Polski trafił na listę UNESCO

Źródło:
PAP

Ekspozycja na sztuczne i jasne światło nocą może zwiększać ryzyko udaru mózgu oraz innych chorób naczyniowych mózgu - poinformowali naukowcy z Uniwersytetu Zhejiang w Chinach. Dodali, że podobne działanie ma narażenie na zanieczyszczone powietrze.

Sztuczne światło może zwiększać ryzyko udaru

Sztuczne światło może zwiększać ryzyko udaru

Źródło:
PAP, ahajournals.org

Himalaiści wspinający się na Mount Everest od tego roku będą musieli zabierać swoje kupy ze zbocza góry. To część inicjatywy lokalnych związków wspinaczkowych i nepalskich gmin, która ma na celu walkę z zanieczyszczeniem na najwyższym szczycie świata. Każdy wspinacz otrzyma wyposażenie pomagające mu uporać się z tym problemem.

Nie będzie można zostawiać kupy na Mount Evereście

Nie będzie można zostawiać kupy na Mount Evereście

Źródło:
CNN, The Guardian

Zastrzelono niedźwiedzia, który w połowie marca ranił pięć osób w Liptowskim Mikułaszu na Słowacji - poinformował w środę Tomasz Taraba, minister środowiska. Do identyfikacji zwierzęcia użyto drona oraz zdjęć i filmów.

Zastrzelono niedźwiedzia, który ranił pięć osób w Liptowskim Mikułaszu

Zastrzelono niedźwiedzia, który ranił pięć osób w Liptowskim Mikułaszu

Źródło:
PAP

Niesporczaki, maleńkie bezkręgowce, słyną z tego, że potrafią przetrwać w ekstremalnych warunkach. Międzynarodowy zespół badaczy odkrył, że białka tych stworzeń mogą spowalniać procesy zachodzące w ludzkich komórkach.

Czy wieczną młodość będziemy zawdzięczać niesporczakom?

Czy wieczną młodość będziemy zawdzięczać niesporczakom?

Źródło:
sciencedaily.com, uwyo.edu

Jeleń o imieniu Isaia, który stał się maskotką Cortiny d'Ampezzo, został przetransportowany do oddalonego od włoskiej miejscowości lasu - podały lokalne media. Zwierzę zasłynęło wizytami na miejscowym targowisku, gdzie chodziło między straganami w poszukiwaniu jedzenia.

Jeleń bywał częstym gościem na targu we Włoszech. Trzeba było go wywieźć do lasu

Jeleń bywał częstym gościem na targu we Włoszech. Trzeba było go wywieźć do lasu

Źródło:
PAP, ansa.it

Mikroplastik przenika do gleby tak głęboko, że trafia nawet do próbek archeologicznych. Brytyjscy naukowcy znaleźli cząsteczki tworzyw sztucznych na głębokości ponad siedmiu metrów. Co ciekawe, niektóre zanieczyszczone próbki zostały pobrane w ubiegłym wieku, na długo przed rozpowszechnieniem się terminu "mikroplastik".

Znaleźli mikroplastik w glebie pochodzącej z I wieku naszej ery

Znaleźli mikroplastik w glebie pochodzącej z I wieku naszej ery

Źródło:
CNN, University of York

Samice i samce jednego z gatunków pająków mogą współpracować, by oszukać zarówno drapieżniki, jak i ofiary. Naukowcom udało się zaobserwować parę osobników ustawionych w taki sposób, że przypominały otaczające je kwiaty. Być może jest to pierwszy zarejestrowany przypadek kooperatywnego mimetyzmu.

Para pająków udawała kwiat. "Udało im się oszukać moje oczy"

Para pająków udawała kwiat. "Udało im się oszukać moje oczy"

Źródło:
New Scientist, Science X Network

Argentyna zmaga się z największą w historii kraju epidemią dengi. Tylko w ubiegłym tygodniu odnotowano prawie 24 tysiące nowych infekcji - podał w poniedziałek miejscowy dziennik "Pagina 12".

Prawie 24 tysiące zachorowań w tydzień. Epidemia dengi w Argentynie

Prawie 24 tysiące zachorowań w tydzień. Epidemia dengi w Argentynie

Źródło:
PAP, Reuters, Pagina 12

Struś uciekł z ogrodu zoologicznego w południowokoreańskim mieście Seongnam. Ptak, zanim został schwytany, biegał ponad godzinę po ruchliwych ulicach, powodując paraliż komunikacyjny.

Struś biegał po ulicach miasta. Nagranie

Struś biegał po ulicach miasta. Nagranie

Źródło:
Reuters

Wody oceanu wyrzuciły na kalifornijską plażę galaretowate niebieskie stworzenia. Amerykańscy biolodzy tłumaczą, że są to dalecy kuzyni meduz. 

Ocean wyrzucił na plażę niebieskie "galaretki"

Ocean wyrzucił na plażę niebieskie "galaretki"

Źródło:
abc7news.com

W ciągu najbliższych 2-3 tygodni nietoperze mogą nas stosunkowo często odwiedzać w mieszkaniach. Jest to spowodowane ich wiosenną migracją, która przybierze na sile wraz z ociepleniem - poinformował doktor Andrzej Kepel, chiropterolog z Polskiego Towarzystwa Ochrony Przyrody "Salamandra".

Temperatura wzrośnie i zaroi się od nietoperzy

Temperatura wzrośnie i zaroi się od nietoperzy

Źródło:
PAP

Góry ocieplają się znacznie szybciej niż niżej położone tereny. Odzwierciedlają to, co w przyszłości może się dziać w innych miejscach naszej planety. Zmiany klimatu zaburzają bioróżnorodność Alp - donosi międzynarodowy zespół naukowców.

Wysokie góry "ocieplają się dużo szybciej niż cała planeta"

Wysokie góry "ocieplają się dużo szybciej niż cała planeta"

Źródło:
Global Change Biology, PAP