Żelaziste formacje wstęgowe (BIF).

Żelaziste formacje wstęgowe (tzw. BIF-y) pozwalają na ustalenie, kiedy w ziemskich oceanach pojawił się tlen. Przyczyny zaniku BIF-ów są jednak słabo zbadane (fot. Mark A. Wilson).

Wczesne dzieje Ziemi wciąż stanowią olbrzymią skarbnicę zagadek i nierozwiązanych problemów. Naukowcy zgadzają się jednak, że pierwotny ocean – w odróżnieniu od współczesnego – był całkowicie pozbawiony tlenu.

Sytuacja zmieniła się dopiero ponad 2 miliardy lat po powstaniu Ziemi. W toni morskiej, a następnie w atmosferze pojawił się tlen wytwarzany przez organizmy fotosyntetyzujące. W ciągu kolejnych kilku setek milionów lat niemal całkowicie zanikły tak zwane wstęgowe formacje żelaziste (ang. banded iron formations, w skrócie BIF). Mają one dla nas duże znaczenie, gdyż stanowią ogromne złoża rud żelaza. Przyczyny zaniku BIF-ów stanowią więc bardzo intrygującą i ważną zagadkę.

Z reguły zakłada się, że pojawienie się tlenu i zanik formacji wstęgowych są ściśle ze sobą związane. Rzeczywiście, w oceanach wzbogaconych w tlen złoża żelaza typu BIF przestały powstawać. Z drobnymi wyjątkami. Pojawiły się one ponownie w dobie zlodowaceń neoproterozoicznych, około 800 milionów lat temu. Formacje te mają jednak mniejsze rozprzestrzenienie, a poza tym ich obecność mogła mieć związek ze zmianami chemizmu wód podczas drastycznego ochłodzenia klimatu.

Alternatywna hipoteza zakłada, że formacje typu BIF zniknęły w efekcie dużej emisji siarkowodoru, również generowanego przez organizmy. Teraz naukowcy z Kalifornii zaproponowali jeszcze inne rozwiązanie. Ich zdaniem chemizmem wód rządziły 1,8 miliarda lat temu nie tylko organizmy żywe, ale także gorące źródła podmorskie, nazywane hydrotermalnymi. To właśnie one były odpowiedzialne za zanik złóż żelaza typu BIF.

Gorące źródła podmorskie.

Według nowej teorii to gorące źródła podmorskie odpowiadają za zanik złóż typu BIF (fot. Amerykańska Narodowa Służba Oceaniczna i Meteorologiczna).

Nowa teoria wyjaśnia dlaczego formacje wstęgowe nie przestały ostatecznie pojawiać się około 1,8 miliarda lat temu, ale powracały sporadycznie przez ponad miliard lat. Mimo stale wzrastającej ilości tlenu w oceanach i coraz intensywniejszej działalności organizmów żywych. Liczba gorących źródeł jest bowiem wprost zależna od aktywności tektonicznej Ziemi. Zmieniała się ona cały czas w dziejach planety, powodując, że dobre warunki do powstawania złóż typu BIF mogły powrócić także po pojawieniu się w toni morskiej dużych ilości tlenu.

Źródło: ScienceDaily