První život na Zemi vznikal i hluboko v podzemí. V zemském plášti zůstaly stopy

Mezi zemským povrchem i tím, co se nachází hluboko pod ním, existuje podle vědců vzájemná propojenost, protože usazeniny nesoucí organický materiál jsou během rozsáhlých geologických časových pásem zatlačovány pod zem kvůli vzájemnému posouvání tektonických desek pod sebe (tzv. subdukci).

Tajemství ukryté v diamantech

Nová studie se zaměřila na vzácné vyvřelé horniny zvané kimberlity, jež se nacházejí především v oblasti jižní Afriky a představují významný světový zdroj diamantů, které se z nich těží. Kimberlit je totiž hlubinná vyvřelina, takže po svém vytlačení na povrch může prozradit hodně o dění hluboko v plášti.

Vědci změřili ve 144 vzorcích kimberlitu, odebraných z 60 míst celého světa, složení uhlíku. Mezi geology převládá názor, že uhlík zachycený uvnitř diamantů se během velkých časových intervalů čítajících až stovky milionů let nijak výrazně nemění. Přesto nyní výzkumníci zjistili, že zhruba před 250 miliony let, tedy přibližně v době, kdy se usazeniny z období kambrické exploze mohly balit do zemského pláště, došlo v poměru specifických izotopů uhlíku k posunu.

Rotace Země se postupně zpomaluje. Může to být důvod, proč stále máme co dýchat

"Tato pozorování ukazují, že biogeochemické procesy na zemském povrchu mají podstatný vliv na hluboký zemský plášť a odhalují integrální spojení mezi uhlíkovými cykly v hlubinách a při povrchu," píší vědci ve studii, kterou zveřejnil Science Advances.

Toto spojení mezi koloběhem uhlíku blízko povrchu a hlouběji pod zemí se neměří snadno – a během miliard let existence naší planety se opravdu mnohem spíše výrazně změnilo, než že by zůstalo neměnné. Přesto se však zdá podle vědců zřejmé, že mrtví tvorové uvěznění v usazeninách pronikli prostřednictvím posuvů tektonických desek hluboko do zemského pláště. Jejich uhlík se tak promíchal s jiným materiálem, a nakonec se dostal znovu na povrch prostřednictvím například sopečných erupcí.

Význam pro budoucnost

Nalezenou souvislost potvrdil další výzkum, který se zaměřil pro změnu na to, jak jsou ve vzorcích zastoupeny prvky jako stroncium a hafnium. Ukázalo se, že výsledky se shodují s uhlíkovým vzorem.

"To znamená, že podpis uhlíku nelze vysvětlit jinými procesy, například odplyňováním, protože pak by izotopy stroncia a hafnia nekorelovaly s izotopy uhlíku," uvedla podle Science Alert geochemička Andrea Giulianiová z ETH Zurich ve Švýcarsku.

Jaká byla šance vzniku života na Zemi? Možná nejsme tak výjimeční, říká studie

Zmíněná studie může mít podle jejích autorů význam i vzhledem k současným dopadům klimatické krize, protože více prozrazuje o tom, jak se uhlík dostává z atmosféry, jak je do ní zpět uvolňován, a jak to všechno souvisí s nepřetržitou recyklací tektonických desek tvořících povrch planety. 

Vědci vědí, že subdukčními zónami se dostane hluboko do pláště relativně vzato jen malé množství usazenin, což znamená, že stopy kambrické exploze tam musely mít přímou cestu. "To potvrzuje, že subdukovaný horninový materiál se v zemském plášti nešíří homogenně, ale pohybuje se po konkrétních trajektoriích," říká Giulianiová. "Země představuje opravdu komplexní soustavu. A my jí nyní chceme porozumět podrobněji."