În urmă cu milioane de ani, erupțiile vulcanice uriașe au depozitat milioane de tone de azotați pe terenurile din împrejurimi. Acest nutriment important pentru apariția vieții s-ar fi putut forma în urma descărcărilor electrice vulcanice, potrivit unui raport ale cercetătorilor prezentat la întâlnirea Uniunii Europene de Geoștiințe de la Viena.
Noile descoperiri susțin ipoteza că, la începuturile Pământului, vulcanii ar fi putut furniza o parte din materialele ce au făcut posibilă apariția vieții.
Azotul este un ingredient esențial al moleculelor biologice, cum sunt proteinele și ADN-ul. Atmosfera planetei noastre conține circa 78% azot. Însă molecula de azot din aer este formată din doi atomi de azot strâns legați între ei. Acești atomi reacționează cu alte elemente doar atunci când sunt separați și creează forme de azot folositoare vieții, așa cum sunt azotații.
Unele microorganisme pot scinda moleculele de azot și pot furniza „azot fixat” plantelor și ciupercilor. Oamenii pot face și ei acest lucru atunci când fabrică îngrășăminte chimice. Însă înainte ca viața să fi apărut, trebuie să fi existat niște procese nebiologice de scindare a moleculelor de azot.
Descărcările electrice (fulgerele) pot descompune moleculele de azot în atomii componenți, care apoi pot reacționa cu oxigenul pentru a forma oxizi de azot și azotați (nitrați).
Fulgerele din timpul furtunilor, cauzate de coliziunile dintre particulele de gheață, scindează moleculele de azot în fiecare zi, dar acest proces are o rată redusă și se întinde pe suprafețe mari. Norii de cenușă vulcanică, la nivelul cărora au loc coliziuni între particulele de praf, pot crea fulgerele locale de înaltă intensitate. De exemplu, într-una dintre zilele erupției vulcanului Hunga Tonga – Hunga Ha’apai din Indonezia au fost înregistrate circa 400.000 de descărcări electrice.
Chiar și în număr de fulgere atât de mare creează cantități relativ mici de azotați. Însă erupțiile uriașe, rare, care au loc doar o dată la 100.000 de ani, pot produce mult mai mulți azotați.
Oamenii de știință au prelevat probe din aflorimentele din Turcia și Peru asociate cu erupții vulcanice explozive ce au avut loc în urmă cu între 20 și un milion de ani. Clima relativ uscată a acelor regiuni a făcut ca nitrații formați atunci să nu dispară complet prin dizolvare în apă (molecula de azotat este solubilă în apă).
S-a dovedit că nitrații descoperiți de cercetători conțineau atomi de oxigen cu mase diferite, în proporții similare cu cele ale celor trei atomi de oxigen care compun molecula de ozon din aer. Acest lucru sugerează că moleculele de nitrat s-au format în atmosferă, nu printr-un proces de la nivelul solului.
Pe baza eșantioanelor colectate, echipa de cercetători a estimat că fiecare erupție a depus, în medie, 60 de milioane de tone de nitrați.
Viața ar fi apărut în urmă cu circa 3,7 miliarde de ani, cu mult înainte de erupțiile studiate de oamenii de știință. Însă începuturile planetei noastre au fost pline de astfel de fenomene vulcanice extreme. Unii cercetători cred că fulgerele de pe insulele vulcanice au jucat un rol în apariția vieții, chiar înainte de formarea continentelor. Pe astfel de insule, vulcanii ar fi putut crea cantități de azotați similare celor descoperite în cadrul studiului.
Sursa: Science News