Перемещение тектонических плит, заключающееся в их постепенном смещении по поверхности Земли, оказывает значительное влияние на изменения концентрации кислорода в океане. Таким образом, движение материков и их конфигурация являются важнейшим фактором эволюции морской жизни в глобальном масштабе.
Кислород жизненно важен для большинства живых организмов, включая сложные виды. Это утверждение справедливо и для морских обитателей, которые порой сталкиваются с дефицитом кислорода. Группа исследователей из разных стран обратился к этой проблеме в лидирующем научном журнале Nature, применяя ряд сложных климатических моделей, воспроизводящих прошлые периоды с учетом сдвигов континентальных плит.
Существует распространенное мнение о том, что в начале истории Земли в атмосфере кислорода было больше, чем в океане. Однако, авторы новой работы придерживаются иной точки зрения и подчеркивают значимость горизонтального движения тектонических плит, а также указывают на то, что резервуары растворенного кислорода на поверхности океана и на его дне были изолированы друг от друга.
Согласно данным исследования, концентрация кислорода в Мировом океане подвержена непрерывным изменениям с периодом, исчисляемым тысячами лет. Исследователи высказывают предположение, что данные колебания могли оказать значительное влияние на стремительное увеличение биоразнообразия в начале палеозоя, тем самым стимулируя кембрийский взрыв. И все эти ключевые для биосферы явления зависят от взаимного расположения материков.
«Континентальный дрейф кажется процессом медленным и, следовательно, не способным привести к резким изменениям. Однако, если в океане сформировалась предрасположенность, даже незначительное происшествие может спровоцировать массовое вымирание морских организмов», — пояснил Энди Риджвелл — американский геолог и один из соавторов.
По мере сближения с полюсами поверхностные воды становятся более плотными и холодными. Это приводит к тому, что вода, а также растворенный в ней кислород, опускаются на дно. После этого восходящие течения переносят на поверхность океана органические вещества, которые способствуют развитию планктона. Именно эти процессы влияют на численность и географическое распределение морских организмов.
Однако, согласно статье, сложившаяся ситуация циркуляции может быстро измениться, в том числе из-за медленных и неуклонных перемещений континентальных плит.
«По словам Риджвелла, океаническая циркуляция, вероятно, неоднократно нарушалась вскоре после появления морских организмов миллионы лет назад. Ученые не предполагали, что смещение континентов может останавливать погружение поверхностных вод и кислорода, оказывая значительное воздействие на эволюцию жизни на Земле».
Новое исследование имеет важное преимущество – оно учитывает концентрацию кислорода в океане, в то время как предыдущие палеоклиматические модели фокусировались только на его содержании в атмосфере.