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I continenti, chiave dellapparizione dellossigeno sulla Terra?

I cambiamenti nella composizione delle rocce continentali intorno alla fine degli Archean circa 2,5 miliardi di anni fa avrebbero aiutato la comparsa di ossigeno nell'atmosfera terrestre proprio in questo momento. periodo.

Due ricercatori di geoscienze, uno canadese e uno svizzero, Matthijs Smit, dell'Università della British Columbia, a Vancouver, e il professor Klaus Mezger, dell'Università di Berna, hanno appena pubblicato su i risultati del loro lavoro relativi alle circostanze che accompagnano uno degli eventi geologici più importanti che si sono verificati.

Questa è la famosa, ancora chiamata catastrofe, perché, circa 2,5 miliardi di anni fa, la quantità di ossigeno in essa aumentò improvvisamente di circa 10.000 volte in soli 200 milioni anni.

Questo evento è stato accompagnato dalla formazione di leader mondiali, come quelli di Hamersley, in Australia. Fu proprio in quel momento che gli oceani si saturarono di ossigeno prodotto dagli organismi fotosintetici e che le massicce reazioni di precipitazione contenenti ossido di ferro portarono alla nascita del famoso BIF, Banded Iron Formations in inglese, cioè formazioni fasciate ricche di ferro.

la lherzolite è una roccia granulosa composta dal 40 al 90% di olivina, che le conferisce il suo colore verde. fa parte dei peridotiti, una grande famiglia che costituisce gran parte del mantello superiore della terra. (più precisamente, questa immagine mostra un'enclave di peridotite del tipo lherzolite con spinello in una bomba basaltica.) © ens lyonla lherzolite è una roccia granulosa composta dal 40 al 90% di olivina, che le conferisce il suo colore verde. fa parte dei peridotiti, una grande famiglia che costituisce gran parte del mantello superiore della terra. (più precisamente, questa immagine mostra un'enclave di peridotite del tipo lherzolite con spinello in una bomba basaltica.) © ens lyon

La lherzolite è una roccia granulosa composta dal 40 al 90% di olivina, che le conferisce il suo colore verde. Fa parte dei peridotiti, una grande famiglia che costituisce gran parte del mantello superiore della terra. (Più precisamente, questa immagine mostra un'enclave di peridotite del tipo lherzolite con spinello in una bomba basaltica.) © ENS Lyon

Cambiamenti nella geochimica della Terra

Per diversi anni, gli scienziati ritengono che questo improvviso aumento del livello di ossigeno nell'atmosfera e questa saturazione di ossigeno negli oceani non sia il risultato del caso, né della sola attività degli organismi produttori di ossigeno. Il fenomeno sarebbe stato accompagnato da cambiamenti nella geochimica della macchina terrestre, che accompagnava e che costruiva il e i continenti, come spiegò Futura nell'articolo in basso.

Per cercare di chiarire questi cambiamenti, Smit e Mezger hanno consultato gli archivi geologici accuratamente compilati dai loro colleghi di tutto il mondo, in questo caso le composizioni chimiche e mineralogiche di oltre 48.000 rocce e risalenti a diversi miliardi anni.

Una crosta continentale che cambia la sua composizione mineralogica

Hanno scoperto che un cambiamento in questa composizione che dura diverse centinaia di milioni di anni è dovuto alla Grande Ossidazione e all'arricchimento dell'ossigeno dell'atmosfera del Pianeta Blu.

Sapevamo già che in quel momento alcuni di loro non erano più sputati perché lo stato termico della Terra avrebbe iniziato a cambiare (a causa del suo raffreddamento), proprio come, probabilmente, il schema del. Secondo i ricercatori, notiamo anche che in questo periodo, le rocce che vengono messe in atto per formare esposte all'erosione diventano meno ricche di olivine (ricche di ferro e che si trovano sempre in abbondanza in quelli del mantello terrestre). Tuttavia, queste olive portano, a contatto con l'acqua, a persone che consumano e intrappolano ossigeno.

Sarebbe quindi perché le rocce degli oceani e dei continenti sono diventate meno ricche di olivine che un pozzo di consumo di ossigeno è scomparso, liberando alla fine enormi quantità di questo elemento. In tal caso, misuriamo ancora una volta il modo in cui la Terra è un sistema in cui esistono molti circuiti, collegando i processi interni ed esterni che influenzano gli oceani, i continenti e l'atmosfera.

La linea di fondo Terra è una fabbrica chimica, la cui produzione si evolve irreversibilmente in funzione di quella della sua macchina termica, mentre il pianeta si raffredda. Tra 3 e 2,5 miliardi di anni fa, questa evoluzione ha portato a un cambiamento nella composizione delle rocce dei continenti poi in formazione. Da una composizione vicina a gabbi e basalti, ci siamo spostati in una composizione più vicina agli andesiti, rocce che sono meno in grado di causare intrappolamento di ossigeno. Il contenuto di ossigeno sarebbe notevolmente aumentato negli oceani, quindi, infine, nell'atmosfera, al tempo della famosa Grande Ossidazione. Per saperne di più

Qual è il legame tra i vulcani e l'aspetto dell'ossigeno?

Articolo pubblicato il 10 settembre 2007

Un tempo si credeva che i vulcani fossero la fonte d'acqua e l'atmosfera sulla Terra. Da allora questa interpretazione è stata messa in dubbio, ma secondo un professore di geoscienze della Penn State University, i vulcani hanno ancora svolto un ruolo fondamentale nella comparsa dell'ossigeno nell'atmosfera del nostro pianeta.

Per capire il significato dell'opera in cui Mark E. Barley, professore di geologia , Università dell'Australia occidentale e Lee R. Kump hanno appena pubblicato. Esistono varie variazioni non importanti secondo gli autori su questo argomento, ma prenderemo la seguente cronologia quasi identica a quella fornita nel diagramma sopra.

Tra almeno 4,56 miliardi di anni e 3,9 miliardi di anni prima che la nostra era si estenda, dal nome del dio degli inferi: Ade. La Terra è ancora soggetta a intensi bombardamenti meteorici e un oceano profondo diversi chilometri, senza una vera crosta permanente, è probabilmente presente da molto tempo. Circa meno 4.109 miliardi di anni compaiono i primi continenti stabili e l'acqua suggerisce la sua presenza.

Da meno 3,9 miliardi di anni a 2,5 miliardi di anni, lo è. Gli oceani esistono, i continenti iniziano la loro crescita e la tettonica a zolle e la vita sono già lì. I dati geologici per questo periodo sono più abbondanti e più facilmente disponibili rispetto agli Hadean, sebbene siano ancora molto scarsi.

Infine, da almeno 2,5 miliardi di anni a almeno 600 milioni di anni, è l'Eone chiamato Proterozoico che inizia con il Sideriano, un sistema dell'era paleo-proterozoica. In questo momento, osserviamo la comparsa di grandi quantità di BIF, Banded Iron Formations in inglese, vale a dire le formazioni fasciate ricche di ferro.

Una presentazione dei BIF. Per ottenere una traduzione abbastanza fedele in francese, fai clic sul rettangolo bianco in basso a destra. Quindi dovrebbero apparire i sottotitoli in inglese. Quindi fare clic sul dado a destra del rettangolo, quindi su 'Sottotitoli' e infine su 'Traduci automaticamente'. Scegli 'Francese'. © StephanieMQU

La spiegazione fornita per questi è la seguente. Per almeno 3,8 miliardi di anni la vita è esistita in essa e vede nascere i produttori di ossigeno ('blu-verde'), ancora oggi l'origine di formazioni geologiche chiamate. Quando la quantità di ossigeno rilasciata da queste alghe diventa sufficiente a causare massicce precipitazioni di ferro in forma ionica in acqua, si formano i BIF. Questa precipitazione è anche la fonte di grandi depositi di ferro, come quelli che vengono sfruttati in Australia.

Tuttavia, esaminando le tracce lasciate dai cianobatteri prima del sideriano, e soprattutto calcolando la loro produzione di ossigeno, arriviamo alla conclusione che i BIFs dovrebbero essere apparsi 200 milioni di anni prima: dov'è perso ossigeno?

Le stromatoliti ('tappeto di pietra' in greco) sono queste rocce carbonatiche a forma di cavolfiore. Vediamo qui quelli di Hamelin Pool, in Australia. Formando biofilm sulla loro superficie, i cianobatteri fotosintetici secernono una sostanza gelatinosa che intrappola granelli di sabbia causando la precipitazione del bicarbonato (sciolto in acqua) nel carbonato di calcio (insolubile). © Ed Austin

La soluzione all'enigma

La spiegazione fornita dai ricercatori nell'articolo Nature è la seguente. A quel tempo, la tettonica a zolle era già lì e deve anche essere più dinamica di oggi. L'abbondante vulcanismo è molto attivo lì, ma ci sono ancora pochi vulcani terrestri perché il continente non è ancora quello che conosciamo oggi. Le lave che si diffondono sotto la superficie degli oceani causano quindi una riduzione delle reazioni chimiche che diminuiscono la quantità di ossigeno nell'acqua. Quando l'aria divenne più aerea, l'azione riducente dei flussi di lava diminuì e la quantità di ossigeno presente nell'oceano aumentò improvvisamente.

Questo è esattamente ciò che è accaduto all'inizio e durante il sistema sideriano e, una volta che il ferro si è dissolto negli oceani dopo essere stato massicciamente consumato da varie reazioni con l'ossigeno, ha iniziato a essere rilasciato in modo massiccio in la nostra atmosfera.

Se confermata, questa ipotesi illustra ancora una volta l'incredibile interconnessione dei fenomeni geodinamici e il loro ruolo nell'aspetto della Vita. La Terra è quindi un sistema, nel senso dato dalla cibernetica, e molte sorprese ci attendono nel suo studio.

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