Ocean Strangelove: Wulkaniczny klucz do tajemnicy prehistorycznego zastoju

Najnowsze analizy geochemiczne sugerują, że to masywny wulkanizm mógł być głównym czynnikiem wyzwalającym stan określany mianem „Oceanu Strangelove”. Był to okres niemal całkowitego braku cyrkulacji i zastoju wód oceanicznych we wczesnym kambrze, co szczególnie wyraźnie odcisnęło się w zapisie geologicznym na terenach dzisiejszych południowych Chin.

Naukowcy przeprowadzili niezwykle precyzyjne datowanie warstw K-bentonitów, czyli osadów powstałych z popiołów wulkanicznych, które odnaleziono w obrębie bloków Yangtze oraz Baoshan. Badania te pozwoliły powiązać te formacje z serią gigantycznych, eksplozywnych super-erupcji, które miały miejsce na północno-zachodnim skraju dawnego superkontynentu Gondwana.

Wulkanizm jako czynnik wyzwalający oceaniczną ciszę stał się nowym punktem odniesienia w badaniach nad tą epoką. K-bentonity są uznawane za niezwykle wiarygodne znaczniki czasu, ponieważ w skali geologicznej rejestrują one potężne wybuchy jako zdarzenia zachodzące niemal w jednym momencie, co pozwala na dokładną synchronizację zdarzeń.

Nowa interpretacja tych danych zakłada, że właśnie te potężne erupcje mogły zainicjować łańcuch procesów prowadzących do szeroko zakrojonej anoksji oceanicznej. Zjawisko to polega na drastycznym deficycie tlenu w głębszych warstwach wody, co ma katastrofalne skutki dla większości złożonych form życia morskiego.

Według przedstawionej hipotezy, ogromne ilości gazów wulkanicznych wyrzuconych do atmosfery i wód doprowadziły do gwałtownej zmiany kwasowości (pH) środowiska morskiego. To z kolei spowodowało nagłe załamanie się populacji planktonu, który stanowi fundament wszystkich morskich łańcuchów pokarmowych i odpowiada za obieg materii.

W efekcie tych zmian ocean znalazł się w stanie, w którym aktywność biologiczna spadła do absolutnego minimum. Naturalne procesy frakcjonowania izotopów w wodach powierzchniowych, które zazwyczaj towarzyszą intensywnemu życiu, niemal całkowicie się zatrzymały, tworząc obraz martwego i nieruchomego zbiornika.

Koncepcja „Oceanu Strangelove” opisuje właśnie tę specyficzną pauzę w rozwoju biosfery, która nastąpiła tuż przed wielkim wybuchem życia. Wczesny kambr, trwający od około 541 do 485 milionów lat temu, jest powszechnie kojarzony z tzw. eksplozją kambryjską, czyli najszybszym pojawieniem się nowych grup zwierząt w historii Ziemi.

Jednak bezpośrednio przed tym spektakularnym rozkwitem odnotowano zagadkowy spadek różnorodności morskiej. Stan „Oceanu Strangelove” charakteryzuje się drastycznym obniżeniem biomasy, co prowadzi do osłabienia sygnałów biogeochemicznych, które naukowcy odczytują dziś z badanych warstw skalnych.

Wcześniej jako wyjaśnienie tego fenomenu brano pod uwagę uderzenia ciał niebieskich lub inne czynniki pozaziemskie. Jednak najnowsze dowody geochemiczne wyraźnie przesuwają uwagę badaczy w stronę procesów zachodzących wewnątrz naszej planety, a konkretnie w stronę magmatyzmu na wielką skalę i jego wpływu na atmosferę.

Geochemiczne podpisy głębin dostarczają kolejnych argumentów na poparcie tej teorii. Dane dotyczące izotopów siarki, pochodzące z sześciu globalnie rozmieszczonych sekwencji skał morskich z późnego kambru, sprzed około 499 milionów lat, potwierdzają wystąpienie potężnego zdarzenia anoksycznego.

Zjawisko to, znane w literaturze naukowej jako SPICE (Steptoean Positive Carbon Isotope Excursion), dowodzi, że deficyt tlenu nie był problemem lokalnym. Było to wydarzenie o zasięgu planetarnym, które wpłynęło na kondycję oceanów na całym świecie i zmieniło bieg ewolucji.

Badanie opublikowane w czasopiśmie Communications Earth & Environment łączy te wszystkie anomalie geochemiczne z konkretnymi wydarzeniami wulkanicznymi na obrzeżach Gondwany. Autorzy proponują spójny mechanizm, który wyjaśnia czasowe „wyłączenie” funkcji życiowych oceanu poprzez aktywność tektoniczną.

To niezwykłe wydarzenie wnosi nową jakość do naszej wiedzy o historii Ziemi i pokazuje, jak dramatyczne mogą być skutki procesów geologicznych. Jak pisał wybitny myśliciel Gottfried Wilhelm Leibniz: Natura nie czyni skoków, lecz zna pauzy.

Przed samym świtem wielkiej eksplozji życia, ocean zdawał się brać głęboki oddech i na jedną krótką chwilę zamilkł. Ta cisza nie była jednak końcem biologicznej historii, lecz niezbędnym etapem przygotowawczym dla całego ziemskiego ekosystemu.

Gigantyczne erupcje, brak tlenu i martwa cisza w głębinach okazały się nie katastrofą ostateczną, lecz swoistym dostrojeniem systemu planetarnego. Ta wymuszona pauza stała się warunkiem koniecznym dla późniejszego, niespotykanego rozkwitu różnorodności form życia na naszej planecie.