Üks maailma mainekamaid teadusajakirju Science avaldas Eesti geoloogi osalusel valminud uurimistöö, mis esitab tõendeid Maa muistsest murenemisest hapniku tõttu.
Eesti geoloog uurib õhuhapniku tekke ajastut
29. detsember 2011, 10:16
Juhime tähelepanu, et artikkel on rohkem kui viis aastat vana ning kuulub meie arhiivi. Ajakirjandusväljaanne ei uuenda arhiivide sisu, seega võib olla vajalik tutvuda ka uuemate allikatega.
Kivimid, mis kõnelevad kahe miljardi aasta tagustest oludest Maa pinnal, puuriti Koola poolsaarel ja Karjalas 2007. aastal geoloogilisel ekspeditsioonil, mille üheks korraldajaks oli Aivo Lepland. Rahvusvahelise teadlaste rühma huvi keskmes oli kivimite leidmine ajajärgust, mil Maa atmosfääri ilmus esimest korda olulises koguses hapnikku.
«Praegustel andmetel tekkis vaba hapnik atmosfääri umbes 2,3 miljardit aastat tagasi, aga seda oli võrratult vähem kui praegu, alla ühe protsendi tänapäevasest tasemest,» rääkis põhikohaga Norra geoloogiateenistuses töötav Lepland. «Samas oli seda piisavalt palju, et oluliselt mõjutada keemilisi ja bioloogilisi protsesse Maal.»
Science’is ilmunud artikkel, mille Lepland avaldas koos USA, Šoti, Norra, Sloveenia ja Hiina kolleegidega, kirjeldabki tõendeid ühe sellise protsessi kohta. «Meie uurimistöö tulemused näitavad, et kahe miljardi aasta vanustes Karjala kivimites on mineraale ja organismide jäänuseid, mille süsinikuisotoopide suhe on anomaalselt süsinik-12 ehk kerge süsiniku kasuks,» kirjeldas Lepland.
Artiklis pakuvad teadlased sellele anomaaliale selgituse. Protsess sai alguse 2,3 kuni 2,1 miljardit aastat tagasi, mil olid soodsad tingimused fotosünteesivate mikroorganismide vohamiseks ja mille üheks tulemuseks oli vaba hapniku ilmumine atmosfääri. Ühtlasi kuhjus meredes rohkesti biomassi, mis mattus liiva- ja mudakihtide alla.
Kuna fotosünteesil eelistavad organismid kergemat süsinik-12 sisaldavat süsihappegaasi, on ka organismide jäänuseid sisaldavad meresetted süsinik-12 poolest rikkad.
Ajaks umbes kaks miljardit aastat tagasi oli Maa hapnikutaseme tõus mõjutanud ka põhjavete koostist, põhjustades kivimite tõhusamat keemilist murenemist ja oksüdeerumist.
«Kui sellised põhjaveed said kontakti orgaanikarikaste, varem kuhjunud setetega, siis murenemise käigus võis atmosfääri süsihappegaasina paiskuda suhteliselt suurtes kogustes kerget süsinikku,» selgitas Lepland.
«Seda erilise koostisega süsihappegaasi kasutasid omakorda bioloogilised ja geoloogilised protsessid ning sellel ajal moodustunud kivimitesse talletus eriline süsinikuisotoopide signatuur,» võttis Lepland kokku artiklis esitatud hüpoteesi.
Lisaks toetab uurimistulemus Leplandi sõnul seisukohta, et hapnikusisaldus kauge aja atmosfääris hakkas suurenema järg-järgult, mitte järsku.