June 18th 2020

Nye funn og artikler 15 år etter boreprosjekt


NGUs nå pensjonerte medarbeider Victor Melezhik (t.h.) studerer kjerneprøver sammen med russisk kollega Dmitry Rychanchik under arbeidet i 2007. Foto: Aivo Lepland
For 2,5 milliarder år siden førte økningen av oksygen i jordens atmosfære til nedfrysing av store deler av jordkloden, viser ny forskning. «Snowball earth» var et faktum.

Resultatene ble nylig presentert i det amerikanske vitenskapelige tidsskriftet Proceedings of National Academy of Sciences (PNAS). Bare det siste året har det kommet ut sju vitenskapelige artikler som et resultat av det omfattende internasjonale boreprosjektet FAR DEEP, som fant sted i det nordvestlige Russland for 13 år siden.

Historien om nedfrysningen av jordkloden er den siste artikkelen i rekken.

Ettertraktet materiale

- Hvert år har vi forskere på besøk som vil studere kjerneprøvene vi boret på Kolahalvøya og i Karelen i 2007, forklarer forsker Aivo Lepland ved Norges geologiske undersøkelse (NGU). Sammen med den nå pensjonerte NGU-geologen Victor Melezhik, var Lepland ansvarlig for Fennoscandian Arctic Russia Drilling Early Earth Project (FAR DEEP). Han er samtidig en av medforfatterne på den siste artikkelen.

- De mange gode arbeidene som kommer ut av dette, viser at kolleksjonen med til sammen 3,6 kilometer kjerneprøver fra det russiske grunnfjellet fortsatt er ettertraktet og innehar et stort vitenskapelig potensial, selv 13 år etter, sier Lepland.

Bilde fra boreprogrammet i 2007. Her pågår arbeidet på Kolahalvøya. Foto: Aivo Lepland

- Mine kolleger og jeg undersøkte to FAR DEEP-kjerner fra Kolahalvøya i vårt arbeid, forklarer forsker Matthew R. Warke ved St. Andrews-universitetet i Skottland i en nyhetssak på nettstedet The Conversation. Målet var å avsløre hva som kom først av høna eller egget, så å si: Var det den kraftige tilførselen av oksygen i atmosfæren, The Great Oxidation Event (GOE), eller var det nedfrysingen av jordkloden.

Dramatiske omveltninger

Bergartene som ble undersøkt var avsatt i grunt sjøvann for mellom 2,50 og 2,43 milliarder år siden, og ble gransket ved hjelp av en ny metodikk for svovelisotopanalyser utviklet ved det skotske universitetet. Sammenlignet med andre bergarter fra denne tiden – også i Norge – er bergartene fra Kola uvanlig godt bevart, noe som gir forskerne muligheter for å rekonstruere forholdene på jorda da de ble dannet.

Forskerne fant at nedfrysingen av kloden skjedde for 2,42 milliarder år siden. Det øker muligheten for at tilførselen av oksygen til jordens atmosfære kan ha utløst klodens største isdannelse gjennom all tid. En mulig forklaring, som også er publisert fra andre steder, er at oksygennivået kan ha destabilisert metanmengden på jorden og fått overflatetemperaturene til å falle raskt.

Mange av de vitenskapelige artiklene om utviklingen i jordens urtid, har sitt utspring i dette grunnfjellet nordvest i Russland. De dramatiske omveltningene på vår planet for mellom 2,5 til 2 milliarder år siden, har stor forskerinteresse:  

- En av de kanskje største hendelsene var nettopp da jorden opplevde en betydelig økning av oksygen i atmosfæren. Økningen skjedde gjennom en serie episoder over flere hundre millioner år og forandret ugjenkallelig vår planet. Vi har hele tiden ønsket å forstå hvorfor og hvordan dette skjedde, og hvilke konsekvenser det fikk. De globale omveltningene som førte fram til vår moderne jord med liv og atmosfære, er blant de mest utfordrende problemene vi har i geovitenskapen, forklarer NGU-forsker Aivo Lepland.

Stort arkivmateriale

Stikkord er den første globale istiden, turbulens i karbonsyklusen, kraftig økning av svovel i sjøvann, første globale fosforittdannelse, store ansamlinger av organisk materiale og dannelsen av forlengst forsteinet olje.

De 3,6 kilometerne med kjerner, som ble boret i FAR DEEP-prosjektet i 2007, utgjør det beste arkivmaterialet som noen gang er tatt hånd om fra denne tidsperioden. Kjernene er grundig undersøkt, karakterisert og beskrevet ved NGUs laboratorium i Trondheim. Alt materiale er lagt inn i en omfattende database på nett, og koblet opp mot bilder, lokaliteter, geokjemiske datasett, kart og figurer.

Kjerneboringen ble gjennomført med støtte fra International Continental Drilling Program, der Norge har deltatt siden 2002.

Ref: The Great Oxidation Event preceded a Paleoproterozoic “snowball Earth” (PNAS).

Internasjonale forskere besøker jevnlig NGU for å undersøke kjerneprøvene fra Russland. Her er flere sammen med tidligere NGU-direktør Morten Smelror (t.v.). Foto: Aivo Lepland