Примерно 2,5–2 миллиарда лет назад Земля переживала крупнейшую химическую перестройку за всю историю: в атмосфере копился кислород. Позднее это открыло дорогу сложным организмам — растениям и животным, появившимся около полумиллиарда лет назад. Об этом сообщает издание RuSamara.
По мере роста уровня кислорода огромные объемы микробного материала уходили под морское дно. Углерод связывался в породах и оставлял необычный изотопный след. Десятилетиями его трактовали как доказательство того, что круговорот углерода резко разбалансировался в планетарном масштабе. Подтверждения искали в кернах — длинных цилиндрах твердой породы из древних морских отложений Карелии и габонского бассейна Франсвиль.
Новая работа под руководством исследователей Калифорнийского технологического института ставит глобальный характер этого свидетельства под сомнение. Ниведита Тьягараджан, старший научный сотрудник Caltech, вместе с коллегами изучила газы, заключенные в микроскопических полостях пород заонежской формации. Это одно из древнейших известных месторождений ископаемой нефти. По словам Тьягараджан, сигнал углеродных изотопов в ключевой точке объясняется явлениями внутри осадочного бассейна площадью несколько сотен квадратных километров, а не процессами планетарного уровня.
Тьягараджан — ведущий автор статьи в журнале Geology. Ученые проанализировали керны, которые хранятся в Геологической службе Норвегии. Их интересовали флюидные включения в образцах, богатых пиробитумом — нерастворимой формой органического углерода, возникающей при сильном нагреве погребенной нефти или керогена. Проект сложился после приезда Айво Лепланда из NGU в Caltech в творческий отпуск: он привез новые измерения изотопов в газах из заонежских пород. Тьягараджан и Джон Айлер к тому моменту завершили собственные работы по изотопным соотношениям природных газов, что дало более широкую основу для понимания их образования.
Согласно предложенной версии, через морские осадки заонежской формации, лежавшей тогда под доисторическим океаном, внедрился магматический пласт. Тепло магмы прогрело насыщенные органикой отложения, и там возникли углеводороды, включая метан и пропан. Газы поднимались сквозь осадки и достигали микробов у морского дна, а те, потребляя метан, производили биомассу с легким изотопным сигналом — это и могло оставить необычный след в породах. Температурные данные версию поддерживают: выявлен большой термический градиент — от примерно 350 градусов Цельсия возле внедрения до около 72 градусов на древнем асфальтовом излиянии в 300 метрах выше.
Полностью исключить вклад других процессов исследователи не берутся. Но, по их данным, аномалия изотопов углерода в Заонежье вызвана главным образом событиями внутри местного бассейна. Поскольку Заонежье — эталонный объект шуньга-франсвильского события, возникает вопрос, стоит ли считать его общемировым. Следующий шаг — проверить, объясняет ли та же модель похожий сигнал в Габоне. Летом 2025 года Лепланд четыре месяца координировал там буровую кампанию, новые керны прибыли в NGU в феврале, а отбор международной командой из 18 стран намечен на конец года. Среди авторов публикации также Флориан Айхингер из Hydroisotop GmbH и Энтони Прави из Университета Сент-Эндрюс в Шотландии.