Каким был воздух на земле?

Каким был воздух на земле?

Странный вопрос… Мы дышим и не задумываемся. А вот учёные задумались. Но как это узнать? Оказывается – можно. Есть такие природные ловушки. Много миллионов лет назад смола деревьев, попадая в определённые природные условия, преобразовалась в янтарь. Вот в нём и сохранились пузырьки того самого воздуха, который существовал в то время на планете. Такие воздушные пузырьки и изучают учёные по всему миру. Относительно природы газовых включений в янтаре имеются две точки зрения. Согласно одной из них газовые включения представляют собой неизмененные первичные включения. Это законсервированные пузырьки воздуха, попавшие в смолу в момент ее истечения. Другая точка зрения предполагает, что газовые включения появились в момент превращения смолы в янтарь. Изучая воздух, извлечённый из янтаря, ученые изначально пришли к выводу, что воздух на планете много миллионов лет назад был богаче кислородом, чем сейчас. Кислорода в воздухе было 32%. Но всё оказалось не так просто. Последние научные исследования показали, что состав кислорода в атмосфере нашей земли разительно отличался в разные периоды времени. Геохимики Г. Лэндис и Р. Бернер, дробя куски ископаемого янтаря в вакуумной камере, анализировали воздух, выходящий из пузырьков в окаменевшей смоле. Оказалось, что янтарь возрастом 25-35 миллионов лет из Доминиканской республики содержит воздух с 16% кислорода. Балтийский янтарь возрастом 40 миллионов лет дал воздух, в основном сходный с современным. Это подтвердили исследования, проведённые и нашими учёными. Газовые включения в янтарях Прибалтики исследовали геологи З. Н. Несмелова и А. В. Хабаков. Изучая его, они пришли к выводу, что состав атмосферы Земли с палеогена до настоящего времени существенно не изменился. Кроме кислорода, в древних пробах воздуха обнаружены другие газы, имеющиеся и сегодня,— азот, аргон, двуокись углерода, в совсем малых количествах — водород, неон и другие газы. А вот воздух мелового периода, заключенный в янтарь возрастом 80 миллионов лет из канадской провинции Манитоба, по исследованиям учёных, содержит около 30% кислорода. Однако выводы учёных не всегда совпадают. Как сообщается в Heritage Daily (Вашингтон), международная команда исследователей, состоящая из минералогов, палеонтологов и геохимиков, во главе с ученым из Университета Инсбрука Ральфом Таппертом восстановила состав, который имела атмосфера Земли 220 миллионов лет назад, проанализировав современные и ископаемые растительные смолы, относящиеся как к четвертичному, так и к триасовому периодам. «У янтаря есть преимущество перед другими органическими веществами: он остается химически и изотопически неизменным в течение длительного времени», – объясняет Ральф Тапперт, специалист в области минералогии и петрографии.

Вместе с коллегами из Канады, США и Испании Тапперт провел всестороннее исследование химического состава атмосферы Земли начиная с триасового периода. Исследование было опубликовано в журнале Geochimica et Cosmochimica Acta. Учёные использовали свойства сохранения растительных смол, которые появляются вследствие полимеризации. «В процессе фотосинтеза растения связывают атмосферный углерод, изотопический состав которого сохраняется в смолах более чем миллионы лет, и из этого мы можем вывести концентрацию кислорода в атмосфере», – объясняет Ральф Тапперт. Информацию о концентрации кислорода можно получить из изотопического состава углерода или даже, скорее, из соотношения между устойчивыми углеродистыми изотопами 12C и 13C. Исследовательская группа проанализировала 538 образцов, взятых из известных залежей янтаря по всему миру. Возраст самых древних образцов достигал приблизительно 220 миллионов лет: они были обнаружены в итальянских доломитовых Альпах. Команда также сравнивала окаменелый янтарь с современными смолами, чтобы проверить закономерность данных. Результаты этого всестороннего исследования позволяют предположить, что процент содержания кислорода в атмосфере в далеком прошлом был значительно ниже, чем 21%, как сегодня. «Мы полагаем, что уровень кислорода составлял 10-15%», – говорит Тапперт. Концентрация кислорода была не только ниже, чем сегодня, но также значительно ниже, чем предполагало большинство прошлых исследований, относящихся к тому же отрезку времени». Объяснений пониженному уровню кислорода в атмосфере Земли времён динозавров может быть множество. Но учёные сошлись на том, что причиной тому, скорее всего, является повышенная вулканическая активность в тот период. Именно она могла спровоцировать выброс углекислого газа, что вызвало парниковый эффект и, как следствие, снижение концентрации кислорода. Сейчас геохимики готовятся шагнуть дальше в глубину геологической истории и изучить пробы янтаря возрастом 225 и 300 миллионов лет. Надо заметить, что газо-жидкостные пузыри существуют не только в янтаре. Есть они и в кварцах, и в агатовых жеодах и других минералах. «Богатое поле» для изучения.

По материалам:

https://dinozavriki.com/dinosaurs_article/174-chem-dyshali-dinozavry.html

https://www.vesti.ru/doc.html?id=1157957&cid=2161

Сребродольский Б. И. Янтарь. - М.: Наука, 1984.- 112 с., ил.- (Серия «Человек и окружающая среда») http://nplit.ru/books/item/f00/s00/z0000039/st019.shtml

http://www.km.ru/science-tech/2013/11/20/issledovaniya-rossiiskikh-i-zarubezhnykh-uchenykh/725636-uchenye-uznali-mnog

20.11.2013 , Александр Федоров

Источник: www.km.ru