اکسیژن؛ متهم ردیف اول انقراض بعدی

بیشتر تحقیقات علمی نشان می دهد که اکسیژن حدود 2.4 میلیارد سال پیش به شدت افزایش یافت و سپس در 200 سال آینده به شدت کاهش یافت. این رویداد “رویداد بزرگ اکسیژن” (GOE) نامیده می شود.

اما اکنون یک مطالعه بین‌المللی جدید به رهبری تیمی از زمین‌شناسان دانشگاه تاسمانی و با همکاری دانشمندان مؤسسه کارنگی در واشنگتن و دانشگاه تورنتو، نظریه‌های جایگزینی را پیشنهاد می‌کند.

محققان می گویند 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 مرتبط است.

به گفته آنها، اکسیژن اتمسفر طی یک میلیارد سال افزایش یافته و در حدود 1.9 میلیارد سال پیش، نزدیک به سطح فعلی 21 درصد، به اوج خود رسیده است. از آن زمان، اکسیژن در طول دوره به اصطلاح “میلیاردها 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 دریاهای تشکیل شده در دوره زمین شناسی استفاده شد.

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

محققان دانشگاه تاسمانی، مؤسسه کارنگی و دانشگاه تورنتو پایگاه‌های اطلاعاتی گسترده‌ای را در مورد ترکیب شیمیایی طیف وسیعی از مواد معدنی، شامل ده‌ها هزار تجزیه و تحلیل در 15 سال گذشته ایجاد کرده‌اند.

پروفسور لارج می گوید: «بسیاری از تحقیقات قبلی در مورد این موضوع بر اساس تجزیه و تحلیل محدود انجام شده است.

او می گوید اولین افزایش اکسیژن با کاهش دی اکسید کربن و متان همراه بود و اقیانوس و جو را برای حیات آماده کرد.

او گفت: «اقیانوس‌های آرکئن مملو از عناصر سمی مانند آرسنیک بودند و 2.6 میلیارد سال پیش زندگی می‌کردند و آنطور که ما می‌شناسیم اصلاً برای زندگی مناسب نبودند. تحقیقات ما نشان می‌دهد که افزایش اکسیژن ترکیب شیمیایی اقیانوس‌ها را تغییر داده، عناصر سمی را کاهش داده و مواد مغذی حیاتی مانند فسفر، مولیبدن و روی را در دسترس‌تر کرده است.

او می گوید تغییرات بزرگ نتیجه اولین جابجایی قاره مرتبط با چرخه ابرقاره است.

پروفسور لارج افزود: برخورد صفحات قاره ای و تشکیل کوه ها باعث ریخته شدن مواد مغذی به اقیانوس ها و ایجاد حیات و آزاد شدن اکسیژن در جو شده است. دو مرحله از تشکیل کوه منجر به افزایش اکسیژن شد. 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.

سومین چرخه اکسیژن حدود یک میلیارد سال پیش آغاز شد و از آن زمان فاصله چرخه از هر 200 میلیون سال به 60 میلیون سال کاهش یافته است. تحقیقات قبلی در این گروه نشان داده است که هر چرخه اکسیژن با انقراض دسته جمعی و به دنبال آن سرعت انفجاری تکامل به پایان می رسد.

برخلاف تصور برخی افراد، پروفسور لارج معتقد است که ما به سمت انقراض دسته جمعی حرکت نمی کنیم. او می گوید انقراض های دسته جمعی قبلی شامل افزایش سطح دی اکسید کربن به بیش از 4000 قسمت در میلیون (ppm) بوده است، در حالی که سطح دی اکسید کربن اکنون 300 ppm است. علاوه بر این، در این انقراض ها سطح اکسیژن به زیر 10 درصد و شاید پنج درصد کاهش یافته است، در حالی که امروز سطح اکسیژن 21 درصد است.

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

46