لقد تم استخدام الحديد الموجود في الصخور القديمة منذ فترة طويلة لفهم كيف أصبحت الأرض غنية بالأكسجين. والآن اكتشف باحثون من جامعة ولاية ميشيغان أن هذا الأرشيف الجيولوجي يحتوي على معلومات أخرى. تم نشر العمل في بناس.
درس العلماء بيانات الحديد على مدى 1.2 مليار سنة الماضية ووجدوا أن تغيراته لا ترتبط فقط بمحتوى الأكسجين في المحيط. كما تأثرت دورة الحديد بتكوين الجبال وانتشار النباتات على الأرض.
وقال دالتون هارديستي، الباحث في جامعة ولاية ميشيغان والمؤلف المشارك في الورقة البحثية: “دورة الحديد يمكن أن تخبرنا بالمزيد. يمكن أن تعكس هذه البيانات إمدادات الحديد من الأرض وتساعد في فهم كيفية تغير سطح الأرض وعمليات التجوية والنباتات البرية”.
ما علاقة الحديد بالأكسجين؟
كانت المحيطات القديمة تحتوي على الكثير من الحديد المذاب، ولكن لم يكن هناك أي أكسجين تقريبًا. لذلك، يتحد الحديد مع الكبريت لتكوين البيريت، المعروف باسم “الذهب الأحمق”.
وفي وقت لاحق، بدأت الكائنات الحية الدقيقة التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي في إطلاق الأكسجين. وتفاعل مع الحديد المذاب لتكوين الهيماتيت، وهو معدن يحتوي على أكسيد الحديد. تم الحفاظ على آثار هذه العمليات في الصخور القديمة، بما في ذلك التكوينات الحديدية ذات النطاقات الشهيرة في منطقة البحيرات الكبرى.
لقد حدد الجيولوجيون منذ فترة طويلة نسبة البيريت والهيماتيت عندما بدأت المحيطات تتشبع بالأكسجين. ومع ذلك، تشير الأبحاث الجديدة إلى أن الحديد يمكن أن يعكس أيضًا التغيرات على الأرض.
وقال هارديستي: “إن الحديد الذي قمنا بتتبعه لم يعكس فقط التغيرات في مستويات الأكسجين في المحيط، كما كان يعتقد سابقا. ولم نتخلى عن هذه الطريقة، ولكننا أضفنا إليها عنصرا آخر يسمح لنا بالحصول على مزيد من المعلومات”.
الصورة: دردشة جي بي تي
لقد تم استخدام الحديد الموجود في الصخور القديمة منذ فترة طويلة لفهم كيف أصبحت الأرض غنية بالأكسجين. ت
تركت الجبال بصماتها على دورة الحديد
ووجد الباحثون أنه على مدى الـ 500 مليون سنة الماضية، تزامنت مستويات الذروة في مستويات الحديد مع فترات كبيرة من تكوين الجبال.
أحد الأمثلة على ذلك يتعلق بتكون جبال فاريسكان، والتي حدثت أثناء تكوين القارة العملاقة بانجيا. وعند ظهور السلاسل الجبلية العالية، تزداد مساحة الصخور المعرضة للماء والهواء.
هذه العملية تسمى التجوية. يقوم الماء والأكسجين بتدمير الصخور تدريجيًا، مما يؤدي إلى إطلاق المواد التي تحتوي عليها. يتأكسد الحديد الناتج عن هذه الصخور ويمكن بعد ذلك نقله عن طريق الأنهار إلى المحيط.
اتضح أن التغيرات في التضاريس يمكن أن تؤثر بشكل كبير على كمية الحديد التي تدخل البحار القديمة.
لقد غيرت النباتات العملية أيضًا
ومع انتشار النباتات على الأرض، أصبحت هذه الآلية أكثر وضوحا. تفرز الجذور مواد تساعد على تفتيت الصخور وتحرير الحديد.
وبالإضافة إلى ذلك، تحتفظ النباتات بالتربة والرواسب في مجاري الأنهار. وهذا يسمح للجزيئات بالبقاء في الماء لفترة أطول ويمنح الحديد مزيدًا من الوقت للتفاعل مع الأكسجين. ويمكن بعد ذلك أن ينتهي الأمر بالمركبات الناتجة في المحيط.
بالنسبة للفترات القديمة، أكد الباحثون الصورة السابقة. في ذلك الوقت، كان الحديد الموجود في الرواسب البحرية يعكس في الغالب مستويات الأكسجين. وفي وقت لاحق، بدأت إمدادات الحديد من القارات تلعب دورًا متزايد الأهمية.
وفقا للعلماء، فإن هذا النهج سيجعل من الممكن استعادة تاريخ الأرض بشكل أكثر دقة. ويمكن أن يساعد أيضًا في فهم كيفية تأثير تغير المناخ المستقبلي على سطح الكوكب ودورة المواد.
وقال هارديستي: “يظل الحديد وسيلة مهمة لدراسة الماضي. وستساعد النتائج التي توصلنا إليها الباحثين على توسيع أدواتهم ومواصلة دراسة كيفية تأثير تغير المناخ على الكوكب”.
المصدر الأصلي: naukatv.ru — للاطلاع على المادة الأصلية.
