اکسیژن؛ متهم ردیف اول انقراض بعدی

بیشتر مطالعات علمی نشان می دهد که اکسیژن حدود 2.4 میلیارد سال پیش به سرعت افزایش یافته و سپس طی 200 سال آینده به شدت کاهش یافته است. 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، یک نظریه جایگزین 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 ها مرتبط است.

به گفته آنها، اکسیژن جو در یک دوره یک میلیارد ساله افزایش یافته و حدود 1.9 میلیارد سال پیش به اوج خود رسیده و به سطح فعلی 21 درصد نزدیک شده 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 تئوری از اندازه گیری اکسیداسیون – احیا کانی ها در سنگ ها و بستر دریا که در دوره های زمین شناسی تشکیل شده اند استفاده می شود.

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

محققان دانشگاه تاسمانی، مؤسسه کارنگی و دانشگاه تورنتو پایگاه های داده بزرگی از ترکیب شیمیایی مواد معدنی مختلف، شامل ده ها هزار تجزیه و تحلیل در 15 سال گذشته، ایجاد کرده اند.

پروفسور لارج گفت: بسیاری از تحقیقات قبلی در مورد این موضوع بر اساس تجزیه و تحلیل های محدودی انجام شده است.

وی گفت: اولین افزایش اکسیژن با کاهش دی اکسید کربن و متان همراه بود و اقیانوس و جو را برای حیات آماده کرد.

او می‌گوید: «اقیانوس آرکئن ۲.۶ میلیارد سال پیش مملو از عناصر سمی مانند آرسنیک و جیوه بود و برای زندگی آنطور که ما می‌شناسیم کاملاً نامناسب بود». تحقیقات ما نشان می دهد که افزایش اکسیژن ترکیب شیمیایی اقیانوس ها را تغییر داده، عناصر سمی را کاهش داده و مواد مغذی ضروری مانند فسفر، مولیبدن و روی را بیشتر در دسترس قرار داده است.

او گفت که تغییرات عمده نتیجه اولین رانش قاره ای است که با چرخه های ابرقاره ای مرتبط است.

این پروفسور 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 تشکیل کوه منجر به افزایش اکسیژن می شود. 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 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.

بر خلاف تصور برخی، پروفسور لارج معتقد است که ما به سمت انقراض دسته جمعی حرکت نمی کنیم. وی گفت: 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، سطح اکسیژن به زیر 10 درصد و شاید پنج درصد کاهش یافته است، در حالی که امروزه سطح اکسیژن 21 درصد است.

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

46