Apariția plantelor pe uscat, în urmă cu aproximativ 400 de milioane de ani, ar fi schimbat modul în care Pământul își controlează propriul climat, potrivit unui nou studiu realizat de oamenii de știință de la University College London și Universitatea Yale.
Ciclul carbonului, adică procesul prin care carbonul circulă între roci, oceane, organismele vii și atmosferă, acționează ca un termostat natural al planetei noastre, reglând temperatura acesteia pe perioade mari de timp.
În cadrul noului studiu, care a fost publicat în revista Nature, cercetătorii au analizat mostrele de roci din ultimele trei miliarde de ani și au descoperit dovezi ale unei modificări dramatice în modul în care acest ciclu funcționa acum circa 400 de milioane de ani, atunci când plantele au început să colonizeze uscatul.
Mai exact, cercetătorii au observat o schimbare în compoziția chimică a apei de mare înregistrate în roci, care indică o modificare majoră în formarea argilei la nivel global („fabrica de minerale argiloase”).
Întrucât formarea argilei în oceane (eroziune inversă) duce la eliberarea de dioxid de carbon în atmosferă, în timp ce argila de pe uscat este rezultatul eroziunii chimice ce îndepărtează dioxidul de carbon din aer, acest lucru a redus cantitatea de dioxid de carbon din atmosferă, ducând la o planetă mai rece și la un climat oscilant, cu ere glaciare și perioade calde alternante.
Oamenii de știință sugerează că această schimbare ar fi fost cauzată de răspândirea plantelor pe uscat, care ar fi reținut solurile și argilele pe uscat, împiedicând carbonul să ajungă în oceane, și de apariția formelor de viață marine cu schelete și perete celular pe bază de siliciu, așa cum sunt spongierii, algele unicelulare și radiolarii (o clasă de protozoare). Toate acestea ar fi dus la reducerea cantității de siliciu din apa mării, necesar formării argilei.
„Studiul nostru sugerează că ciclul carbonului a operat în mod fundamental diferit în cea mai mare parte a istoriei Pământului, comparativ cu ziua de astăzi”, spune dr. Philip Pogge von Strandmann, autor senior al studiului.
Înainte de această schimbare, nivelul dioxidului de carbon din atmosferă se menținea ridicat, ceea ce ducea la un climat cu un efect de seră stabil. De atunci, climatul nostru a alternat între perioade glaciare și perioade mai calde. Acest tip de schimbare promovează evoluția și tocmai acest lucru s-a întâmplat, deoarece evoluția vieții complexe s-a accelerat, apărând pentru prima data animalele de uscat. De asemenea, o atmosferă mai săracă în carbon este mai sensibilă la schimbări.
Autorii studiului au măsurat izotopii de litiu din 600 de mostre de rocă prelevate din numeroase locuri de pe glob. Litiul prezintă doi izotopi naturali stabili: unul cu trei protoni și trei neutroni și altul cu trei protoni și patru neutroni. Atunci când argila se formează lent pe uscat, este favorizată încorporarea litiului-6, lăsând apa din vecinătate mai bogată în izotopul litiu-7 (mai greu). Analizând mostrele prin spectroscopie de masă, cercetătorii au descoperit o creștere a nivelurilor izotopului litiu-7 din apa de mare înregistrată de rocile cu o vârstă de 400-500 de milioane de ani, ceea ce sugerează o modificare majoră în producția de argilă în aceeași perioadă în care plantele s-au răspândit pe uscat și a apărut viața marină cu schelet pe bază de siliciu.
Argila se formează pe uscat ca reziduu al eroziunii chimice, principalul proces îndelungat prin care dioxidul de carbon este îndepărtat din atmosferă. Acest proces are loc prin combinarea carbonului din atmosferă cu apa pentru a forma acidul carbonic (un acid slab), care cade pe sol sub formă de ploaie și dizolvă rocile, eliberând inclusiv ioni de calciu ce ajung în ocean. În cele din urmă, carbonul este înmagazinat în rocile de pe fundul oceanului. Pe de altă parte, absorbția carbonului de către plante prin fotosinteză este anulată odată ce plantele se descompun și rareori afectează nivelurile de dioxid de carbon pe perioade mai lungi de câteva sute de ani.
Atunci când argila se formează în oceane, carbonul rămâne în apă și este apoi eliberat în aer ca rezultat al schimbului continuu de carbon ce are loc la contactul dintre apă și aer.
Sursa: SciTechDaily