Studiu: Ce a influențat direct oxigenarea atmosferei planetei? Cercetătorii au aflat răspunsul

„Există o legătură fundamentală între lungimea zilei și cantitatea de oxigen eliberată de microbii care trăiesc la sol”, au arătat specialiștii, legând rostul celor mai mărunți actori ai vieții, moleculele, de mișcarea unor giganți cosmici, precum sunt Pământul și Luna. Rezultatele studiului au fost relatate vineri de Science Alert.

O echipă de cercetători din Germania și Statele Unite a descoperit o legătură surprinzătoare între ritmul rotației Pământului și oxigenarea atmosferei. Una din întrebările dintotdeauna în științele Pământului a fost cum și când a apărut oxigenul în atmosfera noastră. Microbiologul Gregory Dick, de la Universitatea din Michigan, și echipa sa au stabilit că ritmul rotației Pământului, adică lungimea zilei, a jucat un rol semnificativ în acest proces: „Cercetarea noastră sugerează că ritmul în care Pământul se învârte – cu alte cuvinte, lungimea zilei – ar fi putut avea un efect important asupra modelului și momentului oxigenării Pământului.”

Rotația Pământului încetinește treptat din cauza atracției gravitaționale exercitate de Lună, satelitul nostru care se îndepărtează încet de planeta pe care locuim. În mod neașteptat, fenomenul a influențat producția de oxigen realizată de cianobacterii, așa numitele alge albastre-verzi, printre cele mai vechi forme de viață de pe Pământ, responsabile de evoluția atmosferei care a permis apariția vieții așa cum o cunoaștem.

De ce planeta Marte este roşie? Oamenii de ştiinţă susţin că au aflat răspunsul

Legătura dintre durata zilei și oxigenarea atmosferei

Analiza fosilelor a demonstrat că, în urmă cu 1,4 miliarde de ani, zilele aveau doar 18 ore, iar acum 70 de milioane de ani erau cu o jumătate de oră mai scurte decât sunt astăzi. Dovezile au sugerat că ziua câștigă aproximativ 1,8 milisecunde pe secol și că această schimbare lentă ar avea legătură cu momentul oxigenării atmosferei, consideră cercetătorii.

Echipa de specialiști a studiat covoarele microbiene de pe fundul lacului Huron, considerate a fi similare cianobacteriilor antice, și a demonstrat că producția de oxigen a cianobacteriilor este limitată de un interval de timp scurt în cursul zilei, din cauza competiției cu alți microbi și a unui ritm biologic mai lent dimineața. Acest fapt le-a sugerat experților că lungimea zilei a fost un factor important în momentul în care oxigenul a început să crească semnificativ în atmosferă: „Este posibil ca un tip similar de competiție între microbi să fi contribuit la întârzierea producției de oxigen pe Pământul timpuriu” a explicat cercetătoarea germană Judith Klatt enigma faptului că, deși existau suficiente alge albastre-verzi, oxigenarea atmosferei planetei nu a avut loc mai devreme.

Este captivant să descoperi corelarea dintre dinamica moleculară și dansul planetei noastre și al Lunii sale

Această întârziere a fost cheia pentru a înțelege legătura cu lungimea zilei. Deoarece zilele erau mai scurte în trecut, perioada efectivă de fotosinteză și de producție a oxigenului era foarte limitată. În acest fel, ritmul lungimii zilei a influențat direct cantitatea totală de oxigen eliberată în atmosferă

Combinând legile fizicii, echipa a demonstrat că lungimea zilei, o caracteristică controlată de mișcarea Pământului și a Lunii, a fost un factor fundamental în evoluția atmosferei și în posibilitatea apariției vieții complexe: „Am combinat legile fizicii, care operează la scale extrem de diferite, de la difuzia moleculară până la mecanica planetară și am arătat că există o legătură fundamentală între lungimea zilei și cantitatea de oxigen care poate fi eliberată de microbii care trăiesc la sol”, a explicat Arjun Chennu, expert al Centrului pentru Cercetare Marină Tropicală din Leibniz. „Este destul de captivant. În acest fel, legăm dansul moleculelor din covorul microbian de dansul planetei noastre și al Lunii sale.”