#
En ny studie tyder på att de allt längre dagarna är kopplade till syresättningen av atmosfären. Sedan vår planet bildades har den i själva verket minskat sin hastighet och gradvis förlängt dagen
Den har sedan jorden bildades för 4,5 miljarder år sedan gradvis minskat sin rotationshastighet. Följden har blivit en progressiv förlängning av dagen som har medfört betydande förändringar under eoner. Ny forskning tyder på att en av dessa förändringar är kopplad till syresättningen av jordens atmosfär. Blågröna alger, så kallade cyanobakterier, som uppstod för 2,4 miljarder år sedan skulle ha kunnat producera mer syre just för att dagarna blev längre. Studien publicerades i Nature Geoscience och utfördes av mikrobiologer från University of Michigan, Max Planck Institute for Marine Microbiology och Leibniz Centre for Tropical Marine Research i Tyskland.
Effekterna av jordens hastighet på syresättningen
Enligt forskarna finns det två komponenter att ta hänsyn till: jordens långsammare rotation och den stora oxidationshändelsen på jorden, när cyanobakterier uppstod. Orsaken till att jorden saktar ner beror på månens gravitationella dragningskraft, som orsakar en rotationssänkning som hänger samman med att vår satellit gradvis drar sig undan. På grundval av fossila bevis har man funnit att för 1,4 miljarder år sedan var dagarna bara 18 timmar långa, medan de för cirka 70 miljoner år sedan var en halvtimme kortare än dagens 24 timmar. Resultaten tyder därför på att vi vinner 1,8 millisekunder per århundrade.
Om cyanobakterier: För 2,4 miljarder år sedan dök de upp i så stora mängder att jordens atmosfär upplevde en stor och betydande ökning av syre. Utan denna oxidation tror forskarna att livet inte skulle ha kunnat uppstå. Efter att ha observerat cyanobakteriella mikrober i Middle Island Sinkhole i Huronsjön, som tros vara likadana som de som är ansvariga för den stora oxidationen, har mikrobiologer kopplat dagarnas längd till aktiviteten hos dessa organismer.
Lila cyanobakterier som producerar syre genom fotosyntes och vita mikrober som metaboliserar svavel bildar en mikrobiell matta på botten av Huronsjön. På natten stiger de vita mikroberna över cyanobakterierna och absorberar svavel, på dagen sker det motsatta, de förstnämnda drar sig tillbaka och de sistnämnda stiger upp för att producera syre. Geomikrobiologen Judith Klatt vid Max Planck Institute for Marine Microbiology i Tyskland förklarade dock att "det tar några timmar innan (cyanobakterierna) verkligen kommer igång". Detta innebär att syre produceras under en mindre del av dygnet. Efter denna observation undrade oceanografen Brian Arbic vid University of Michigan om dagarnas längd kunde ha påverkat fotosyntesen.
För att bevisa denna hypotes utförde gruppen experiment och mätningar på mikrober, både i deras naturliga miljö och i laboratoriemiljö, och utförde detaljerade modelleringsstudier baserade på deras resultat för att koppla samman solljus med mikrobiell syreproduktion och mikrobiell syreproduktion med jordens historia. "Intuitionen tyder på att två 12-timmarsdagar borde likna en 24-timmarsdag", förklarar havsforskaren Arjun Chennu vid Leibniz Center for Tropical Marine Research i Tyskland. "Men frisättningen av syre från bakteriemattorna begränsas av den molekylära spridningshastigheten."
Forskarnas mätresultat visade därför att det finns en grundläggande koppling mellan dagslängden och mängden syre som kan frisättas av mikrober som lever i jorden. När jorden saktar ner och dagarna blir längre kan mer syre produceras i atmosfären, vilket förlänger överlevnaden för planetens djur- och växtarter.
Om ursprunget till de första livsformerna på vår planet har en annan forskning i Kanada upptäckt svampfossil som skulle kunna datera djurens uppkomst på jorden 350 miljoner år tidigare.
Stefania Bernardini