川や湖から雲に上り、雨によって再び下る。地球科学者が発見したように、地球上の淡水が大気と地球の間を移動するサイクルは、少なくとも 40 億年前には存在していました。したがって、水循環は予想よりも約5億年古いと彼らは「Nature Geoscience」で報告している。この日付は、地球上での最初の生命の出現の出発点となる可能性もあります。
地球上の水は蒸発し、水蒸気として大気中に入り、降水として戻ってきます。その結果、水は一定のサイクルで地球システム内を移動します。これだけで淡水が陸地に運ばれ、水域と地下水に供給されます。これは生態系と地球上の生命にとって極めて重要です。しかし、地球の歴史の中で、この水循環が正確にいつ発達したのかはまだ明らかではありません。大陸の堆積物から単細胞生物の化石が発見され、少なくとも35億年前には単細胞生物が存在していたはずであることが示されている。これが先史時代の陸地に水が到達する唯一の方法でした。
水の循環はいつ始まったのですか?
地球規模の水循環の開始点をより正確に絞り込むために、アブダビのハリファ大学のハメド・ガマレルディアン率いる地球科学者たちは、初期の地球の地殻の組成をより詳細に調査した。これを行うために、彼らは鉱物ジルコンに含まれる酸素の内包物を測定しました。この酸素内包物は、32 億年から 42 億年前の古代大陸に存在したいくつかの岩石層で今日でも見つけることができます。研究者らは分析のために、西オーストラリア州のジャックヒルズの岩石サンプルから採取した小さなジルコン結晶を使用し、コンピューターシミュレーションを使用して化学測定データを評価した。
地球科学者たちはジルコンのサンプルからさまざまな酸素同位体を発見した。ガマレルディアン氏らの説明によると、これらはかつて、地球内部の熱く溶けた岩石が地表の水と接触したときに形成されたものである。しかし、観測された2つの酸素同位体18Oと16Oの比率は、測定データが示したように、マグマ岩が塩分を含んだ海水だけでなく、地表から数キロメートル下の淡水にも遭遇したことを示唆している。 「地球の奥深くに淡水があったという証拠は、40億年前に地球は完全に海で覆われていたという既存の理論に疑問を投げかけます」とガマエルディアン氏は説明する。
生命の必須条件としての真水
研究者らは、少なくとも40億年前にジルコン結晶が形成されたとき、地球上には海洋だけでなく淡水や陸地もすでに存在していたと結論づけている。したがって、当時すでに淡水による降水につながる水循環があったはずです。 「水循環の起源を特定することができました」とガマレルディアン氏は言います。地球科学者の報告によると、水循環は予想よりも約5億年早く発達しました。
「この発見は、地球の初期の歴史に光を当てるだけでなく、陸塊と淡水が、惑星の出現から6億年未満という比較的短期間に最初の生命が形成される条件を作り出したことを示唆しています」と説明する。共著者のヒューゴ・オリエルック氏はパースのカーティン大学出身。
出典: Hamed Gamalldien (ハリファ大学) 他、Nature Geoscience、 doi: 10.1038/s41561-024-01450-0
