Złożone wówczas osady morskie w Karelii oraz w Gabonie wykazują niezwykłą anomalię izotopową węgla, powszechnie interpretowaną przez dziesięciolecia jako tzw. zjawisko Szunga-Francevillian – dowód na gwałtowne, ogólnoświatowe załamanie równowagi cyklu węglowego. Najnowsze badanie opublikowane w czasopiśmie Geology przez zespół z California Institute of Technology (Caltech) podważa jednak globalny charakter tego sygnału, wykazując, że w kluczowym rosyjskim stanowisku wynikał on z procesów ściśle lokalnych.
Zespół pod kierunkiem dr Nivedity Thiagarajan z laboratorium prof. Johna Eilera na Caltech, we współpracy z dr. Aivo Leplandem z Norweskiej Służby Geologicznej (NGU) w Trondheim, zbadał próbki rdzeni wiertniczych z formacji Zaonega w rosyjskiej Karelii – uznawanej za jedno z najstarszych znanych kopalnych pól naftowych na świecie.
Naukowcy przeanalizowali skład i stosunki izotopowe gazów uwięzionych w mikroskopijnych inkluzjach płynnych wewnątrz skał bogatych w pirobitumin – nierozpuszczalną formę węgla organicznego, która powstaje pod wpływem intensywnego ogrzewania ropy naftowej lub kerogenu w głębi skorupy ziemskiej.
Zamiast planetarnego kryzysu klimatycznego dane ujawniły lokalną kaskadę zjawisk geologicznych i biologicznych, rozgrywającą się w basenie sedymentacyjnym o powierzchni zaledwie kilkuset kilometrów kwadratowych. Około dwóch miliardów lat temu pokrywa magmy wdarła się w morskie osady denne przesiąknięte materią organiczną. Ciepło intruzji podgrzało skały, inicjując generowanie węglowodorów, w tym metanu i propanu. Gaz migrował ku górze osadów, stając się pożywką dla drobnoustrojów metanotroficznych bytujących przy dnie praoceanu.
Organizmy te wytworzyły biomasę silnie wzbogaconą w lekki izotop węgla, co w pełni tłumaczy niezwykły profil izotopowy zakonserwowany w formacji Zaonega. Scenariusz ten potwierdza zrekonstruowany gradient termiczny – od około 350°C bezpośrednio przy intruzji magmowej do około 72°C w rejonie podmorskiego wycieku asfaltu położonego 300 metrów wyżej.
Odkrycie to stawia pod znakiem zapytania status formacji Zaonega jako globalnego wzorca dla zjawiska Szunga-Francevillian. Ostateczną weryfikację hipotezy przyniosą badania drugiego kluczowego stanowiska na Ziemi – basenu Francevillian w Gabonie.
W ramach międzynarodowego projektu wierceń kontynentalnych GOE-DEEP, koordynowanego m.in. przez Leplanda, w lutym do NGU trafiły nowe rdzenie wiertnicze z Afryki. Zespół reprezentujący 18 krajów podda je identycznej analizie izotopowej gazów uwięzionych w inkluzjach, aby definitywnie rozstrzygnąć, czy 2 miliardy lat temu cały ziemski cykl węglowy uległ destabilizacji, czy też nauka przez dekady uogólniała zjawiska o charakterze regionalnym.
