Química Primordial nos Oceanos

Especificamente, os folhelhos revelaram que os episódios de acumulação de sulfeto de hidrogênio e do oxigênio livre dos oceanos profundos, ocorreram quase 100 milhões de anos antes do Grande Evento de Oxidação e até 700 milhões de anos antes que essas condições foram preditos por modelos do passado para os oceanos recentes. Os cientistas acreditavam que o oceano mais cedo, por mais da metade da história da Terra de 4,6 bilhões de anos, caracterizou-se, em vez de grandes quantidades de ferro dissolvido sob condições de oxigênio, essencialmente, não ocorreu. Segundo os Escritores de Riverside Califórnia (SPX) em 30 de outubro de 2009

Cientistas amplamente aceitam que cerca de 2,4 bilhões de anos atrás, a atmosfera da Terra sofreu uma mudança dramática quando níveis de oxigênio aumentaram fortemente. Chamado de "grande evento da oxidação" (GOE), o pico de oxigênio é um importante marco na história da Terra, a transformação de uma atmosfera pobre em oxigênio para uma rica de oxigênio, abrindo o caminho para a vida complexa a se desenvolver no planeta. Duas perguntas que permanecem sem solução em estudos da Terra primitiva : Quando a produção de oxigênio, através da fotossíntese começou e quando começou a alterar a química dos oceanos e da atmosfera da Terra ? Agora, uma equipe de investigação liderada por geocientistas da Universidade da Califórnia, Riverside corrobora evidências recentes de que começou a produção de oxigênio nos oceanos da Terra, pelo menos 100 milhões de anos antes do "grande evento da oxidação", e vai um passo além na demonstração de que mesmo concentrações muito baixas de oxigênio pode ter profundas efeitos sobre a química do oceano. Para chegar a seus resultados, os investigadores analisaram folhelhos negros da Austrália Ocidental de 2,5 bilhões anos . Essencialmente, representando peças fossilizadas do fundo do mar antigo, as camadas finas dentro das rochas permitiram que os investigadores da página na história da evolução química do oceano. Especificamente, os folhelhos revelou que os episódios de acumulação de sulfeto de hidrogênio do oxigênio do oceano profundo livre, ocorreram quase 100 milhões de anos antes do GOE e até 700 milhões de anos antes que essas condições foram preditos por modelos do passado para o oceano recente. Os cientistas acreditavam que o oceano recente, por mais da metade da história da Terra 4,6 bilhões de anos, caracterizou-se, em vez de grandes quantidades de ferro dissolvido sob condições de oxigênio, essencialmente, não ocorreu. "A sabedoria convencional tem sido a de que o oxigênio atmosférico sensível é necessário para em condições de meio sulfídricas, para se desenvolver no oceano", disse Chris Reinhard, um Ph.D. estudante de pós-graduação no Departamento de Ciências da Terra e um dos membros da equipe de investigação. "Descobrimos, no entanto, que as condições sulfidricas no oceano é possível mesmo quando hája muito pouco oxigênio ao redor, abaixo de cerca de 1/100,000 do oxigênio na atmosfera moderna". Reinhard explicou que, mesmo em níveis muito baixos de oxigênio na atmosfera, a pirita mineral, pode por ações meteorológicas sobre os continentes, resultando no fornecimento de sulfato para o oceano pelos rios. Sulfato é o ingrediente chave na formação de sulfeto de hidrogênio no oceano. Timothy Lyons, professor de Biogeoquímica, cujo laboratório conduziu a pesquisa, explicou que o sulfeto de hidrogênio no oceano é uma impressão digital da produção fotossintética de oxigênio 2,5 bilhões de anos. "A pré-GOE foi uma emergência para a fotossíntese aeróbica, é um assunto de intenso debate, e a sua resolução está no cerne da compreensão da evolução das diversas formas de vida", disse ele. "Nós encontramos uma peça importante do quebra-cabeça". "Nossos dados apontam para a fotossíntese produzem oxigênio muito antes de as concentrações de oxigênio na atmosfera, eram mesmo uma pequena fração do que são hoje, sugerindo que o oxigênio, em reações químicas, estavam consumindo e compensando boa parte da produção", disse Reinhard, o principal autor do o papel da investigação. Os pesquisadores afirmam que a presença de pequenas quantidades de oxigênio pode ter estimulado a evolução inicial dos eucariontes - organismos cujas células e núcleos - são milhões de anos antes do GOE. "Esta produção de oxigênio inicial preparar o terreno para o desenvolvimento dos animais quase dois bilhões de anos mais tarde," Lyons disse. "A evolução dos eucariotos teve de tomar o primeiro lugar." Os resultados igualmente têm implicações para a busca de vida em planetas extra-solares. "Nossos resultados adicionam à evidência crescente que sugere que a produção biológica de oxigênio é uma condição necessária mas não suficiente para a evolução da vida complexa", disse Reinhard. "A atmosfera do planeta com oxigênio abundante proporcionaria uma bioassinatura muito promissor. Mas uma das lições é que só porque as medições espectroscópicas não detectam oxigênio na atmosfera do outro planeta não significa necessariamente que a produção biológica de oxigênio está ocorrendo ". Para analisar os xistos, Reinhard primeiro pulverizado-los em um pó fino no laboratório de Lyons. Em seguida, o pó foi tratada com uma série de substâncias químicas para extrair minerais diferentes. Os extratos foram então executados em um espectrômetro de massa na Universidade da Califórnia Riverside. "Uma coisa interessante sobre a nossa descoberta de condições sulfidic que ocorra antes do GOE é que pode lançar luz sobre a química dos oceanos durante outros períodos no registro geológico, como um mal entendido 400 milhões de anos de intervalo entre o GOE e cerca de 1,8 bilhões de anos atrás , um momento em que os oceanos profundos parado mostrando sinais de altas concentrações de ferro ", disse Reinhard. "Agora, talvez tenhamos uma explicação. Se as condições sulfidricas pode ocorrer com quantidades muito pequenas de oxigênio ao redor, então eles poderiam ter sido ainda mais comum e generalizada após o GOE". Lyons disse, "Isto é importante porque as condições de oxigênio-pobres e sulfidricas quase certamente impactou a disponibilidade de nutrientes essenciais à vida, tais como nitrogênio e traços de metais . A evolução do oceano e a atmosfera estava em uma relação causa-efeito em equilíbrio com o evolução da vida. "