A kén lehet a Gaia-elmélet kulcsa

A Föld valóban egyfajta óriási élő organizmus lenne, mint azt a Gaia-elmélet tartja? A Maryland Egyetem új felfedezése talán választ ad erre a kérdésre.

A válasz kulcsa a kén, ami lehetővé teheti a tudósoknak az óceáni organizmusok, a légkör és a szárazföld közötti mindeddig rejtett kölcsönhatások feltárását, melyek alátámaszthatják a híres hipotézist. A Gaia-elmélet, amit elsőként James Lovelock és Lynn Margulis fogalmazott meg az 1970-es években, azt tartja, hogy a Föld fizikai és biológiai folyamatai egy szorosan összefüggő önszabályzó, alapjában véve érző rendszert alkotnak.

Az elmélet egyik első feltételezése szerint lennie kell egy, az óceáni organizmusok által alkotott kénvegyületnek, ami elég stabil, hogy ellenálljon a víz oxidációjának és lehetővé tegye a levegőbe történő eljutást. Legyen az maga a kénvegyület, vagy légköri oxidációs terméke, vissza kell juttatnia a víztömegek kénjét a szárazföldekre. Erre a szerepre a legjobb esélyesnek a vízben oldhatatlan dimetil-szulfidot, egy szerves kénvegyületet, a legegyszerűbb tioétert tartották.

A Maryland Egyetem kutatója, Harry Oduro James Farquhar geokémikussal és Kathryn Van Alstyne tengerbiológussal kifejlesztettek egy módszert, amivel nyomon követhetik és mérhetik a kén áramlását az óceáni organizmusoktól a légkörön át, egészen a szárazföldig, olyan módon, hogy az segítsen igazolni vagy éppen megcáfolni a Gaia-elméletet. A kutatócsoport szerint munkájuk a dimetil-szulfid és előfutára, a dimetil-szulfonio-propionát izotópos összetételének első közvetlen mérése, melyek felfedték ennek a makroalgák és fitoplanktonok által előállított két kénvegyület izotóp arányainak különbségeit. A mérések a vegyületek óceáni organizmusok általi metabolizmusához és az óceáni dimetil-szulfid kibocsátás nyomon követéséhez kapcsolódnak.


A kén, a világegyetem tizedik leggyakoribb eleme, számos szerves és szervetlen vegyület része. A körforgás hatására eljut a szárazföldre, a légkörbe és az élőlényekbe, kritikus szerepet töltve be mind az éghajlat, mint az organizmusok és ökoszisztémák állapotában. "A dimetil-szulfid kibocsátás az aeroszolokká alakuláson keresztül szerepet játszik az éghajlat szabályzásban, hatást gyakorolva a Föld sugárzási egyensúlyára" - mondta Oduro. "Bemutatjuk, hogy a dimetil-szulfid izotópos összetételbeli különbségei olyan módokon váltakozhatnak, melyek segíthetnek a légkörbe történő kibocsátás és az óceáni körfogás felmérésének finomításában"

Ahogy a kémiai elemek többsége, a kén is különböző izotópokból áll, amik azonos proton és elektron számmal rendelkeznek, neutronjainak száma azonban különbözik. Ebből következik, hogy egy elem izotópjait azonos kémiai tulajdonságok jellemezik, tömegük és magfizikai tulajdonságaik azonban különbözőek, ami lehetővé teszi a tudósoknak, hogy egy elem radioaktív izotópjainak egyedi kombinációival nyomon kövessék, hogy az adott elem mely vegyületekben jelenik meg. A kutatásban a két kénvegyület izotópos összetételének méréséhez dolgoztak ki egy módszert, magyarázta Farquhar, a geológia tanszék professzora. Munkájuk több fontos éghajlattal kapcsolatos kérdésre választ adhat, illetve kiszámíthatóbbá teheti az éghajlat változásokat, emellett segíthet nyomon követni a dimetil-szulfid kibocsátás és a szulfát aeroszolok közötti kapcsolatot, és a Gaia-elmélet tesztelését.