Student World

Obvyklý pohled na procesy, které se v průběhu vývoje Země děly s železem, zní přibližně takto: v první fázi vývoje, dokud v atmosféře Země nebyl přítomen kyslík (nebo byl přítomen pouze ve stopovém množství), se železo vyskytovalo především ve formě rozpustných železnatých iontů. Jakmile se prostředí stalo oxidačním, vysráželo se železo jako víceméně nerozpustný oxid železitý do dnešních červenohnědých rud. Jak tento pohled doplnit?

Lawrence M. Krauss uvádí v této souvislosti několik zajímavostí. Kyslík začal být pozemskými mikroorganismy produkován před nejméně 3,5 miliardami let, asi miliardu let ale trvalo, než jeho koncentrace v atmosféře jako celku začala výrazněji stoupat. Po celou tu dobu byl tedy absorbován materiály, které se mohly oxidovat (kromě železa i síra a další kovové ionty, nicméně podíl železa byl rozhodující, neb je ho na Zemi přítomno mnohem více než např. manganu nebo uranu). Z doby mezi 3,5 a 2,5 miliardou let se dochovaly obrovské vrstvy rud obsahujících oxid železitý. Nicméně z doby ještě před 2 miliardami let jsou současně známé i vrstvy pyritu, který by se v případě většího množství kyslíku v atmosféře měl snadno oxidovat.
Zajímavé jsou formace z doby před 2,5 a 1,8 miliardami let – jedná se přerušované, tzv. páskové vrstvy, dokládající, že koncentrace kyslíku v atmosféře tehdy zřejmě byla velmi proměnlivá. Před 1,8 miliardami let však byla většina neoxidovaného železa zřejmě už vyčerpána. Podobné výsledky dává i studium uranových rud.
Otázkou je, jaký vliv měla jen pomalu rostoucí koncentrace kyslíku na pozemský život. Zpomalil se tím snad nástup složitějších forem, protože anaerobní organismy mohly déle dominovat na většině tehdejší planety? Nebo pomalejší nárůst koncentrace kyslíku naopak umožnil adaptace, zatímco v případě rychlejšího vzestupu by se jím pozemský život zalknul? Kraus se přiklání ke druhé verzi.
Pozoruhodné je, že páskové železné rudy se v sedimentech objevují ještě jednou před cca 600 miliony let (byť už ne tak výrazně). Co z této skutečnosti vyvodit? Protože výskyt železných rud lehce koresponduje s obrovským zaledněním Země, pravděpodobně zde existuje souvislost. Snad následující: jakmile tehdy Země z velké části zamrzla, skončil přísun kyslíku do oceánu. Tak ho ještě nějaký čas spotřebovávaly živé organismy, jeho koncentrace tedy klesala. Jakmile se objevilo redukční prostředí, začaly se sedimenty oxidu železitého redukovat na rozpustnou formu – železnaté ionty. Ve chvíli, kdy Země roztála a do oceánu se dostal atmosferický kyslík, se tyto opět zoxidovaly a srazily; výsledkem v geologickém záznamu je poslední větší „pásek“.

Zdroj: Lawrence M. Krauss: Proměny vesmíru, Paseka, Praha 2007 a další
O knize na stránkách vydavatele:
http://www.paseka.cz/80-7185-722-x.html

autor Pavel Houser