ومن خلال الأبحاث، اكتشف معهد الجيولوجيا والجيوفيزياء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم أدلة جيوكيميائية جديدة تشير إلى ذلكبدأت النباتات البرية في تشكيل بيئة سطح الأرض في وقت أبكر مما كان يُعتقد سابقًا. هناك اختلافات كبيرة في المواد العضوية التي تنتجها النباتات البرية والمنتجين الأوليين البحريين، حيث تحتوي المادة العضوية التي تتكون من النباتات البرية على نسبة أعلى من الكربون العضوي / الفوسفور.
مع توسع النباتات البرية في جميع أنحاء القارة، زاد التمثيل الضوئي الأرضي وزاد إنتاج المواد العضوية الأرضية تبعًا لذلك.
يتم نقل هذه المادة العضوية المشتقة من الأرض إلى المحيط عبر الأنهار وتدخل في نهاية المطاف إلى الرواسب البحرية، مما يزيد من نسبة الكربون العضوي / الفوسفور في الرواسب البحرية.
وبما أن إنتاج الكربون العضوي الأرضي يقترن ارتباطًا وثيقًا بعملية دفنه في المحيط، فقد أصبحت نسبة الكربون العضوي إلى الفوسفور في الرواسب الفتاتية البحرية مؤشرًا مهمًا لتتبع مدخلات الكربون العضوي الأرضي وحتى تعكس التغيرات في صافي الإنتاجية الأولية الأرضية.
أجرى فريق البحث تحليلا منهجيا لسجلات الترسيب الفتاتي البحري في ظل ظروف الأكسدة والاختزال المختلفة، ووجد أن نسبة الكربون العضوي / الفوسفور زادت بشكل ملحوظ منذ حوالي 455 مليون سنة.
ويشير تقييم الضوابط المحتملة المتعددة إلى أن هذا التغيير يعكس زيادة كبيرة في صافي الإنتاجية الأولية الأرضية المرتبطة بالتوسع المبكر لمصانع الأراضي.
تظهر نتائج تقدير النموذج المختلط ذلك أيضًامنذ العصر الأوردوفيشي المتأخر (منذ حوالي 455 مليون سنة)، شكل الكربون العضوي الأرضي حوالي 42±15% من إجمالي الكربون العضوي المدفون في الرواسب البحرية، وهو قريب من المستويات الحديثة (30%-57%).
وتظهر التحليلات على النطاق القاري القديم ذلك أيضًاربما حدث توسع النباتات البرية لأول مرة في لورينتيا (موقع رئيسي مثل أمريكا الشمالية الحالية).
وكشفت الدراسة أيضًا أن نسبة الكربون/الفوسفور العضوي زادت بشكل ملحوظ مرتين خلال العصر الأوردوفيشي المتأخر، وهو ما يتوافق مع اثنين من حالات الشذوذ المهمة في نظائر الكربون التي حدثت خلال هذه الفترة.
يشير هذا إلى أن إدخال المواد العضوية الأرضية الغنية بالكربون والفقيرة بالفوسفور في الرواسب البحرية يعزز دفن الكربون العضوي العالمي، وبالتالي يعزز تراكم محتوى الأكسجين في الغلاف الجوي ويقلل تركيز ثاني أكسيد الكربون.
بالإضافة إلى ذلك، فإن التجوية السيليكاتية والفوسفورية المعززة الناجمة عن التوسع السريع للنباتات البرية قد تؤدي إلى زيادة هذه التأثيرات البيئية.
مجتمعة،قد يكون ظهور النباتات البرية المبكرة قد عزز بشكل كبير عملية أكسدة بيئة سطح الأرض منذ حوالي 455 مليون سنة، وربما ساهم في حدوث التجلد الأوردوفيشي المتأخر وأحداث الانقراض الجماعي.
▲ رسم تخطيطي لمحاكاة التوسع المبكر للمصنع على الأرض