Учёные из Калифорнийского технологического института усомнились в том, что необычный изотопный сигнал в древних породах Карелии свидетельствует о глобальном нарушении углеродного цикла Земли. Исследование показало: изменения могли быть вызваны процессами в пределах осадочного бассейна площадью несколько сотен квадратных километров. Результаты работы опубликованы в журнале Geology, сообщает ScienceDaily.
Речь идёт о Шунга-Франсвильском событии, зафиксированном в породах Заонежской свиты в России и бассейна Франсвиль в Габоне. Этот сигнал связывали с крупной перестройкой углеродного цикла около двух миллиардов лет назад. Период примерно от 2,5 до 2 млрд лет назад совпал с первым значительным накоплением кислорода в атмосфере, которое позднее создало условия для появления сложных организмов, включая растения и животных.
Для проверки происхождения сигнала исследователи изучили керны — длинные цилиндрические образцы горных пород — из древних морских отложений Карелии. Особое внимание они уделили газам, сохранившимся в микроскопических включениях внутри богатых пиробитумом пород. Пиробитум представляет собой нерастворимую форму органического углерода, возникающую при сильном нагреве погребённых нефти или керогена — вещества, из которого формируется природный газ.
Авторы работы считают, что в осадочные слои Заонежской свиты, находившиеся под древним океаном, проник пласт магмы. Его тепло нагрело органическое вещество и привело к образованию углеводородов, в том числе метана и пропана. Поднявшийся к морскому дну метан стал источником питания для микроорганизмов, чья биомасса обладала характерным сигналом лёгкого изотопа углерода.
Температурные данные согласуются с такой картиной. Рядом с магматическим внедрением температура достигала примерно 350 градусов Цельсия, а у древнего асфальтового выхода на морском дне, расположенного примерно на 300 метров выше, она снижалась до 72 градусов. «Эта цепочка геологических и биологических процессов может объяснить необычный изотопный сигнал углерода, зафиксированный в Заонежской свите», — заявила ведущий автор исследования Ниведита Тьягараджан, научный сотрудник Калтеха.
Исследователи не исключают участия других процессов, однако считают, что основную роль сыграли локальные события, а не глобальная перестройка. Следующим этапом станет изучение пород из Габона, полученных в рамках проекта GOE-DEEP, который софинансируется Международной программой континентального научного бурения. Новые керны доставили в Геологическую службу Норвегии в феврале, а позднее в этом году их должны исследовать специалисты из международной команды, представляющей 18 стран.