Aleksandar Božović
Još od svog nastanka pre oko 4,5 milijardi godina, rotacija Zemlje se postepeno usporava, čineći dane sve dužim. Iako ovo usporavanje nije primetno na ljudskoj vremenskoj skali, ono je dovoljno značajno da izazove važne promene tokom milijardi godina postojanja. Jedna od tih promena, možda najvažnija za nas, jeste povezanost dužih dana sa oksigenacijom Zemljine atmosfere, prema studiji iz 2021. godine.
Posebno, cijanobakterije, poznate i kao modrozelene alge, koje su se pojavile i proliferisale pre oko 2,4 milijarde godina, mogle su proizvoditi više kiseonika kao metabolički nusproizvod zahvaljujući dužim danima.
„Jedno od ključnih pitanja u naukama o Zemlji jeste kako je atmosfera dobila kiseonik i šta je kontrolisalo kada se ta oksigenacija dogodila,“ objasnio je 2021. godine mikrobiolog Gregori Dik sa Univerziteta Mičigen. „Naše istraživanje sugeriše da je brzina rotacije Zemlje – odnosno dužina dana – imala važan uticaj na obrazac i vreme oksigenacije Zemlje.“
Dva ključna faktora
Ova priča ima dva glavna elementa. Prvi je da se rotacija Zemlje usporava zbog gravitacionog privlačenja Meseca, koji uzrokuje rotaciono usporavanje dok se postepeno udaljava od Zemlje. Fosilni zapisi pokazuju da su dani pre 1,4 milijarde godina trajali samo 18 sati, dok su pre 70 miliona godina bili pola sata kraći nego danas. Trenutno se dan produžava za 1,8 milisekundi po veku.
Drugi element je tzv. Veliki oksidacioni događaj, kada su cijanobakterije proizvele i uticale na značajan porast kiseonika u atmosferi. Ovaj događaj je bio ključan za pojavu života kakav poznajemo danas.
Tim naučnika istraživao je mikrobiološke prostirke u jezeru Huron, koje su slične cijanobakterijama iz Velikog oksidacionog događaja. Studije su pokazale da ove bakterije počinju da proizvode kiseonik tek nekoliko sati nakon izlaska Sunca, što ograničava vremenski okvir za proizvodnju kiseonika.
Okeanograf Brajan Arbik sa Univerziteta Mičigen povezao je ove rezultate sa hipotezom da je promena dužine dana u istoriji Zemlje uticala na fotosintezu. Eksperimenti su potvrdili da duži dani omogućavaju bakterijama više vremena za proizvodnju kiseonika, što je doprinelo povećanju njegovog nivoa u atmosferi.
Rezultati su uključeni u globalne modele nivoa kiseonika i pokazali su povezanost produženja dana s povećanjem kiseonika, ne samo tokom Velikog oksidacionog događaja, već i tokom Neoproterozojskog oksidacionog događaja pre 550 do 800 miliona godina.
„Ovim povezujemo zakone fizike na različitim skalama, od molekularne difuzije do planetarne mehanike,“ rekao je morski naučnik Arjun Čenu iz Leibnic centra za tropske morske istraživanja u Nemačkoj. Istraživanja su objavljena su u časopisu Nature GeoScience.
