Οι χημικές υπογραφές στους σχιστόλιθους, τον πιο συνηθισμένο ιζηματογενές βράχο της Γης, δείχνουν την ταχεία άνοδο της γης πάνω από τον ωκεανό πριν από 2.4 δισεκατομμύρια χρόνια, γεγονός που προκάλεσε δραματικές αλλαγές στο κλίμα και στη ζωή.
Εικόνα που υποδεικνύει πως οι εκτάσεις της γης και οι ωκεανοί μπορεί να εμφανίστηκαν κατά τη διάρκεια της δημιουργίας της πρώτης παγκόσμιας ηπείρου, που έλαβε την ονομασία Kenorland. αριστερά και αργότερα, δεξιά μετά το Μεγάλο Γεγονός Οξυγόνωσης.
Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature ερευνητές αναφέρουν ότι οι σχιστόλιθοι που έχουν συγκεντρωθεί από όλο τον κόσμο περιέχουν αρχειακή ποιοτική μαρτυρία σχεδόν ανεπαίσθητων ιχνών ομβρίων υδάτων, που προκάλεσαν τη γήρανση του εδάφους πριν από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια.
Σημαντικές αλλαγές στις αναλογίες του οξυγόνου 17 και 18 με το συνηθέστερο οξυγόνο 16, δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Ilya Bindeman, γεωλόγος στο Πανεπιστήμιο του Όρεγκον, που επέτρεψε στους ερευνητές να διαβάσουν το χημικό ιστορικό μέσα στα βράχια.
Τα στοιχεία προέρχονται από αναλύσεις τριών ισοτόπων οξυγόνου, ιδιαίτερα του σπάνιου αλλά σταθερού οξυγόνου 17, σε 278 δείγματα σχιστόλιθου που προέρχονται από προεξοχές και γεωτρήσεις από όλες τις ηπείρους και καλύπτουν 3,7 δισεκατομμύρια χρόνια της ιστορίας της Γης.
Με βάση τα προηγούμενα μοντέλα και άλλες μελέτες του, δήλωσε ο Bindeman, ότι η συνολική επιφάνεια της ξηράς στον πλανήτη πριν από 2.4 δισεκατομμύρια χρόνια μπορεί να φθάνει τα περίπου δύο τρίτα της ξηράς που παρατηρείται σήμερα. Ωστόσο, η εμφάνιση της νέας γης συνέβη ξαφνικά, παράλληλα με τις μεγάλες μεταβολές στο μανδύα με δυναμικό τρόπο.
Οι ισοτοπικές μεταβολές που καταγράφηκαν στα δείγματα σχιστόλιθου την εποχή εκείνη συμπίπτουν επίσης με την υποθετική χρονική στιγμή των συγκρούσεων της ξηράς που σχημάτιζαν την πρώτη υπερήπειρο, την Kenorland, και τις οροσειρές υψηλών ορέων και τα οροπέδια.
“Ο φλοιός πρέπει να είναι παχύς για να εξέχει από το νερό”, είπε ο Bindeman. “Το πάχος εξαρτάται από την ποσότητα του, αλλά και από τη θερμική ρύθμιση και το ιξώδες του μανδύα. Όταν η Γη ήταν ζεστή και ο μανδύας ήταν μαλακός, δεν θα μπορούσαν να υποστηριχθούν ψηλά βουνά .Τα δεδομένα μας δείχνουν ότι αυτό άλλαξε εκθετικά πριν 2.4 δισεκατομμύρια χρόνια . Ο ψυχρότερος μανδύας ήταν σε θέση να στηρίξει μεγάλες εκτάσεις γης πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας ».
Οι θερμοκρασίες στην επιφάνεια όταν η νέα γη αναδύθηκε από τη θάλασσα θα ήταν πιθανώς θερμότερη από σήμερα με αρκετές δεκάδες βαθμού.
Η μελέτη βρήκε σταδιακή αλλαγή στα τρία ισότοπα του οξυγόνου γύρω από αυτό το χρονικό πλαίσιο. Αυτό, λένε οι επιστήμονες, επιλύει προηγούμενα επιχειρήματα για μια σταδιακή ή σταδιακή ανάδειξη γης μεταξύ 1,1 και 3,5 δισεκατομμυρίων ετών. Πριν από 2.4 δισεκατομμύρια χρόνια, δήλωσε ο Bindeman, η πρόσφατα αναδυόμενη ξηρά άρχισε να καταναλώνει διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα αυξάνοντας έτσι το οξυγόνο.
“Η ξηρά που ανυψώνεται από το νερό αλλάζει το αλμπέντο (albedo) του πλανήτη, αρχικά, η Γη θα ήταν σκούρο μπλε με μερικά λευκά σύννεφα. Και όταν οι πρώιμες ήπειροι προστέθηκαν σήμερα έχουμε σκοτεινές ηπείρους λόγω της μεγάλης βλάστησης”.
Η έκθεση της νέας γης στις καιρικές συνθήκες, όπως είπε, μπορεί να έχει προκαλέσει την απορρόφηση των αερίων του θερμοκηπίου όπως το διοξείδιο του άνθρακα , διακόπτοντας έτσι την ισορροπία της ακτινοβολίας της Γης, προκαλώντας μια σειρά παγετωνικών επεισοδίων μεταξύ 2.4 και 2.2 δισεκατομμυρίων ετών. Αυτό, ανέφερε, μπορεί να έχει γεννήσει το Μεγάλο Γεγονός Οξυγονώσεως στο οποίο οι ατμοσφαιρικές μεταβολές έφεραν σημαντικές ποσότητες ελεύθερου οξυγόνου στον αέρα. Οι βράχοι οξειδώνονται και γίνονται κόκκινοι.
Έκαναν τότε την εμφάνιση τους τα πρώτα άλγη, τα πρώτα φυτά και οι πρώτοι μύκητες και όλα μετά πήραν τον δρόμο τους για να δημιουργηθούν νέες ήπειροι αλλά και να ανθίσει η ζωή στον πλανήτη
Απουσία πολλών εκτάσεων, είπε, τα φωτόνια από τον ήλιο αλληλεπιδρούν με το νερό και το θερμαίνουν. Μια φωτεινή επιφάνεια, που παρέχεται από μια αναδυόμενη γη, θα αντικατοπτρίζει το ηλιακό φως πίσω στο διάστημα, δημιουργώντας πρόσθετη ροπή στην ισορροπία του θερμοκηπίου και μια αλλαγή στο κλίμα.
“Αυτό που υποθέτουμε είναι ότι, όταν εμφανιστούν μεγάλοι ήπειροι, το φως θα αντανακλάται πίσω στο διάστημα και θα ξεκινήσει η παγετωνική εποχή”, δήλωσε ο Bindeman. “Η Γη θα είχε δει τότε την πρώτη της χιονόπτωση.”
