Океаническая вода из Гималаев возрастом 600 миллионов лет дает ключ к разгадке прошлого Земли

Высоко в Гималаях ученые из Индийского института науки (IISc) и Университета Ниигата в Японии обнаружили капли воды, застрявшие в месторождениях полезных ископаемых, которые, вероятно, остались от древнего океана, существовавшего около 600 миллионов лет назад. Новое исследование было опубликовано в Precambrian Research.

Анализ отложений, содержащих как карбонаты кальция, так и карбонаты магния, также позволил команде дать возможное объяснение событий, которые могли привести к крупному событию оксигенации в истории Земли.

«Мы нашли капсулу времени для палео-океанов», — говорит автор исследования Пракаш Чандра Арья.

Ученые считают, что между 700 и 500 миллионами лет назад толстые щиты льда покрывали Землю в течение длительного периода, называемого оледенением Земли-снежного кома (одно из крупных ледниковых явлений в истории Земли).

За этим последовало увеличение количества кислорода в атмосфере Земли, названное Вторым великим событием оксигенации, которое в конечном итоге привело к эволюции сложных форм жизни. До сих пор ученые не до конца поняли, как были связаны эти события из-за отсутствия хорошо сохранившихся окаменелостей и исчезновения всех прошлых океанов, существовавших в истории Земли. Обнажения таких морских скал в Гималаях могут дать некоторые ответы.

«Мы мало знаем об океанах прошлого», — говорит Пракаш. «Насколько они отличались или были похожи на современные океаны? Были ли они более кислыми или основными, богатыми питательными веществами или бедными, теплыми или холодными, и каков был их химический и изотопный состав?», — добавил он.

Между тем, такая информация может также дать подсказки о климате Земли в прошлом, и эта информация может быть полезна для моделирования климата.

Отложения, обнаруженные командой, которые относятся примерно ко времени оледенения Земли Снежного кома, показали, что осадочные бассейны были лишены кальция в течение длительного периода, вероятно, из-за низкого притока рек.

«В это время в океанах не было течения и, следовательно, не было поступления кальция. Когда нет течения или поступления кальция, по мере осаждения кальция увеличивается количество магния», — объясняет один из авторов исследования Саджив Кришнан. 

Исследователи предполагают, что отложения магния, образовавшиеся в это время, могли удерживать воду палео- океана в своем поровом пространстве по мере их кристаллизации.

Депривация кальция также, вероятно, привела к дефициту питательных веществ, что способствовало медленному росту фотосинтезирующих цианобактерий, которые могли бы начать выделять больше кислорода в атмосферу. «Всякий раз, когда в атмосфере повышается уровень кислорода, происходит биологическое излучение (эволюция)», — говорит Пракаш.

Команда охотилась за этими отложениями на длинном участке западных Гималаев Кумаон, простирающемся от Амритпура до ледника Милам и от Дехрадуна до района ледника Ганготри. Используя обширный лабораторный анализ, они смогли подтвердить, что отложения являются продуктом осадков из древней океанской воды, а не из других мест, таких как недра Земли (например, в результате подводной вулканической активности).

Исследователи считают, что эти отложения могут предоставить информацию о древних океанических условиях, таких как рН, химический состав и изотопный состав, которые до сих пор были только теоретизированы или смоделированы. Такая информация может помочь ответить на вопросы, связанные с эволюцией океанов и даже жизни в истории Земли.