Váratlan eredmény a földi élet hatásáról

Német kutatók szerint a korai élőlények olyan nagy szerepet játszottak a bolygó kőzeteinek átalakításában, hogy nélkülük egész másképp festene a Föld felszíne. Élet nélkül még a kontinensek sem alakultak volna ki, és víz borítaná bolygónk nagy részét.

Menjünk vissza a Föld történetében 3-4 milliárd évet, az élet kialakulásának időszakára. A bolygó felszíne már hűl, de még így is tűzforró, úgy 200 Celsius-fokos lehet. Megkezdődik az ősi kontinensek kialakulása. Most képzeljük el, hogy nem alakul ki az élet, és játsszuk le újra a történetet az élőlények nélkül.

Éppen ezt lehet megcsinálni azzal a számítógépes modellel, amelyet a berlini Bolygókutató Intézet munkatársai fejlesztettek ki. Az élet nélküli szimuláció folyamán egy felismerhetetlen vízi világ bontakozik ki, kontinensek nélkül, vagy alig néhány kisebb kontinenssel.

„Ez az első eset, hogy a bioszférát számításba vették a kőzetburok evolúciójában” - mondta a modell egyik készítője, Tilman Spohn a New Scientist folyóiratnak.

Fantáziarajz a Földről a földtörténeti ősidőből, amely 4000 millió évvel ezelőtt kezdődött Forrás: The Archean World / Peter Sawyer

A modell kulcsfontosságú eleme a szárazföldek biológiai eróziója. „Gondoljunk csak a zuzmókra, amelyek beborítják a csupasz sziklákat, és lehetővé teszik, hogy a kőzetek állandóan érintkezzenek a vízzel” - mondta Spohn. „Vagy a baktériumokra, amelyek savat termelve bontják a kőzeteket.” Az így keletkezett málladék végső soron az óceánokban halmozódik fel.

A kutatók kétféleképpen futtatták a modellt, 4 milliárd évvel ezelőttről indulva. Az egyikben figyelembe vették a biológiai eróziót, a másikban nem. A meghökkentő végeredményről a Planetary and Space Science folyóiratban számoltak be.

Az első 1,5 milliárd évben nagyon kis eltérés van a két forgatókönyv között. Nagyjából 2,5 milliárd évvel ezelőttig - az élettől függetlenül - kiemelkedtek az óceánokból a Föld ősi szárazföldi kéreglemezei. Ezután azonban élesen szétválnak a fejlődési irányok.

Az élő Földön algák, baktériumok és összetettebb életformák népesítették be az új szárazföldek partvidékeit, erodálták a kőzeteket, és üledéktömeget juttattak az óceánokba. A 40 tömegszázalék vizet tartalmazó üledék több mint 100 kilométerrel a felszín alá süllyedt az alábukó tektonikus lemezekkel, ahol a Föld belső hője felszabadította a csapdába esett vizet. A megolvadó kőzetanyag a felszín felé tört, ahol mélységi vagy kiömlési magmás kőzetek formájában hozzáforrt az ősi kontinensmagokhoz.

A modell szerint az élő Föld akkor kerül egyensúlyba, amikor a lemeztektonika ugyanannyi kontinentális kérget produkál, mint amennyit elpusztít. Az élő szimuláció végén a felszín körülbelül 40 százalékát fedik kontinensek, a maihoz hasonlóan (jelenleg a Föld felszínének 29%-át borítják szárazföldek).

A nagy meglepetést a "halott Föld" okozza. Itt nincs biológiai erózió, nincsenek vízzel átitatott nagy üledéktömegek, így a kontinentális kéreg gyarapodása is sokkal lassabb. A szimuláció végén a bolygó stabil vízi világgá változik, nagyon kevés szárazfölddel. A hatalmas világóceánt csupán vulkánok pettyezik.

A modellt kitűnő gondolatkísérletnek tartják más geológusok, ám sokan megkérdőjelezik a helyességét. Így például Mark Harrison, a Los Angeles-i Kaliforniai Egyetem (UCLA) geokémikusa szerint jelenleg túl keveset tudunk a kontinensképződésről ahhoz, hogy megállapítsuk, milyen szerepet játszott benne az élet.