Sidney Üniversitesi ve Adelaide Üniversitesi’nden araştırmacılar tarafından yürütülen bir çalışma, 1,5 milyar yıl önce eski bir süper kıtanın parçalanmasının, Dünya’nın yüzey ortamlarını nasıl dönüştürdüğünü ve karmaşık yaşamın ortaya çıkmasına yol açtığını ortaya çıkardı.
Araştırmanın başyazarı Profesör Dietmar Müller, “Yaklaşımımız levha tektoniğinin Dünya’nın yaşanabilirliğini şekillendirmeye nasıl yardımcı olduğunu gösteriyor” dedi. “Tektoniğin, iklimin ve yaşamın derin zaman boyunca nasıl birlikte geliştiğini düşünmek için yeni bir yol sağlıyor.”
Araştırmada yayınlandı Dünya ve Gezegen Bilimi MektuplarıDünya tarihinde sözde durağanlık veya biyolojik ve jeolojik hareketsizlik dönemi anlamına gelen “Sıkıcı Milyar” kavramına meydan okuyor. Bunun yerine, plaka tektoniğinin gezegeni yeniden şekillendirdiğini, oksijen açısından zengin okyanusları destekleyen koşulları ve tüm karmaşık yaşamın ataları olan ilk ökaryotların ortaya çıkışını tetiklediğini gösteriyor.
Ökaryotlar, hücreleri organel adı verilen diğer zarla çevrili yapıların yanı sıra tanımlanmış bir çekirdek içeren organizmalardır. Tüm bitkiler, hayvanlar ve mantarlar ökaryotlardır.
Sidney Üniversitesi EarthByte Grubundan Profesör Dietmar Müller, “Çalışmamız, derin Dünya süreçlerinin, özellikle de eski süper kıta Nuna’nın parçalanmasının, volkanik karbondioksit (CO₂) emisyonlarını azaltan ve erken ökaryotların evrimleştiği sığ deniz yaşam alanlarını genişleten bir olaylar zincirini başlattığını ortaya koyuyor” dedi.
‘Sıkıcı’ bir yüzeyin altında dinamik bir Dünya
1,8 ila 0,8 milyar yıl önce, Dünya’nın kıtaları iki kez birleşip ayrıldılar; önce Nuna’yı, ardından Rodinia’yı oluşturdular. Ekip, Dünya’nın 1,8 milyar yıllık tarihini kapsayan yeni bir levha tektoniği modelini kullanarak, levha sınırlarında, kıta kenarlarında ve manto, okyanuslar ve atmosfer arasındaki karbon değişimindeki değişiklikleri yeniden yapılandırdı.
Nuna’nın yaklaşık 1,46 milyar yıl önce parçalanması sırasında sığ kıta sahanlıklarının toplam uzunluğunun iki kattan fazla artarak yaklaşık 130.000 kilometreye ulaştığını keşfettiler. Bu sığ su ortamları muhtemelen geniş oksijenli ve ılıman denizlere ev sahipliği yapıyor ve karmaşık yaşamın gelişmesi için uzun ömürlü, istikrarlı ortamlar sağlıyor.
Aynı zamanda volkanik CO gazı çıkışı2 okyanus ortası sırt kanatlarının genişlemesi nedeniyle okyanus kabuğundaki karbon depolaması artarken azaldı. Burada deniz suyu kabuktaki çatlaklardan sızıyor, ısıtılıyor ve CO2 Kireçtaşı üretmek için içerdiği soyulur.
Sidney Üniversitesi Yer Bilimleri Okulu’ndan ortak yazar Doçent Adriana Dutkiewicz, “Bu ikili etki (volkanik karbon salınımının azalması ve jeolojik karbon depolamasının artması), Dünya’nın iklimini soğuttu ve okyanus kimyasını değiştirerek daha karmaşık yaşamın evrimi için uygun koşullar yarattı” dedi.
Tektonikten hayata
Araştırmanın sonuçları, ilk fosil ökaryotların yaklaşık 1,05 milyar yıl önce ortaya çıkmasının kıtasal dağılım ve sığ denizlerin genişlemesiyle aynı zamana denk geldiğini gösteriyor.
Adelaide Üniversitesi’nden Doçent Juraj Farkaš, “Bu geniş kıta sahanlıklarının ve sığ denizlerin çok önemli ekolojik kuluçka merkezleri olduğunu düşünüyoruz” dedi.
“Tektonik ve jeokimyasal olarak istikrarlı deniz ortamlarını, muhtemelen yüksek seviyelerde besin ve oksijenle sağladılar; bu da, gezegenimizde daha karmaşık yaşam formlarının gelişmesi ve çeşitlenmesi için kritik öneme sahipti.”
Bulgular, derin Dünya dinamiklerini yüzeye yakın jeokimyasal ve biyolojik evrimle ilişkilendirerek plaka tektoniğini, küresel karbon döngüsünü, okyanus kimyasını ve karmaşık yaşamın ortaya çıkışını birbirine bağlayan birleştirici bir çerçeve sunuyor.
Dünyanın evrimi için yeni bir çerçeve
Bu araştırma, derin zamanlı plaka tektoniği yeniden yapılanmalarının, yaklaşık iki milyar yıl boyunca uzun vadeli karbon gazı çıkışı ve biyolojik dönüm noktalarıyla niceliksel olarak ilişkilendirildiği ilk seferi temsil ediyor.
Yazarlar, tektonik yeniden yapılandırmaları, karbon depolama ve bir tektonik plakanın diğerinin altına kaydığı dalma-batma yoluyla gaz giderme ve atmosfere ve Dünya yüzeyine magma, kül ve gazlar salan volkanizma ile ilgili termodinamik simülasyonlarla birleştiren hesaplamalı modeller kullandılar.
