โลกหมุนช้าลงในระยะยาวมีข้อดี ช่วยผลิตออกซิเจนเพิ่มให้ชั้นบรรยากาศ

นักวิทยาศาสตร์พบว่าเป็นเรื่องปกติธรรมดาที่โลกจะหมุนเร็วขึ้นหรือช้าลงได้ในแต่ละปี ทว่าในระยะยาวนั้น โลกมีแนวโน้มจะหมุนรอบตัวเองช้าลงเรื่อย ๆ นับแต่ถือกำเนิดขึ้นเมื่อ 4,500 ล้านปีก่อน ทำให้เวลา 1 วันในปัจจุบันยาวนานขึ้นกว่ายุคดึกดำบรรพ์หลายชั่วโมง

ไม่น่าเชื่อว่าเรื่องนี้กลับกลายเป็นผลดีต่อสิ่งมีชีวิตทั้งหลาย เพราะการที่โลกหมุนช้าลงช่วยให้ธรรมชาติผลิตออกซิเจนออกมาได้มากขึ้น ส่งผลให้โลกมีสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมต่อการดำรงชีพของพืชและสัตว์หลากหลายชนิด

ทีมนักวิจัยจากสถาบันมักซ์พลังก์เพื่อการศึกษาจุลชีววิทยาทางทะเลของเยอรมนี (MPIMM) และมหาวิทยาลัยมิชิแกน วิทยาเขตแอนอาร์เบอร์ของสหรัฐฯ เปิดเผยผลการค้นพบข้างต้นในวารสาร Nature Geoscience โดยระบุว่าขณะที่โลกเริ่มหมุนช้าลงจนเวลาใน 1 วันยาวนานขึ้นได้ระดับที่พอเหมาะ สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินหรือไซยาโนแบคทีเรียซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตยุคแรกในมหาสมุทร จะสามารถผลิตออกซิเจนให้กับชั้นบรรยากาศโลกได้เพิ่มขึ้นอย่างมหาศาล

การค้นพบนี้ช่วยไขปริศนาที่มีมานานในวงการวิทยาศาสตร์พื้นพิภพ (Earth science) ซึ่งไม่เคยทราบแน่ชัดว่าชั้นบรรยากาศโลกได้รับออกซิเจนปริมาณมากมาจากไหน และมีปัจจัยอะไรเป็นตัวการควบคุมกลไกดังกล่าว

มีการศึกษา "พรมจุลชีพ" (microbial mats) หรือชั้นของแผ่นจุลินทรีย์ที่ส่วนใหญ่เป็นแบคทีเรีย ซึ่งเกาะอยู่ตามพื้นผิวของวัสดุในธรรมชาติเป็นแผ่นหนา โดยทีมผู้วิจัยพบว่าพรมจุลชีพภายในหลุมยุบที่ทะเลสาบฮิวรอน (Lake Huron) ของสหรัฐฯ อาจเป็นตัวอย่างที่ดีในการแสดงให้เห็นว่า ความเป็นอยู่ของไซยาโนแบคทีเรียยุคดึกดำบรรพ์ซึ่งสัมพันธ์กับความยาวนานของช่วงเวลากลางวัน ทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของออกซิเจนครั้งใหญ่ (Great Oxidation Event - GOE ) เมื่อราว 2,300 ล้านปีก่อนได้อย่างไร

ทีมผู้วิจัยพบว่าไซนาโนแบคทีเรียสีม่วงซึ่งผลิตออกซิเจนจากการสังเคราะห์ด้วยแสง จะสามารถเอาชนะจุลินทรีย์ที่เป็นคู่แข่งในการดำรงชีพได้ หากช่วงเวลากลางวันที่มีแสงแดดยาวนานขึ้น เนื่องจากไซยาโนแบคทีเรียต้องใช้เวลานานถึง 2-3 ชั่วโมงในยามเช้าหลังดวงอาทิตย์ขึ้น เพื่อเตรียมพร้อมผลิตพลังงานให้ตัวเองจากการสังเคราะห์ด้วยแสง และขับเอาออกซิเจนซึ่งเป็นผลพลอยได้ออกมา

เมื่อทดลองพิสูจน์กระบวนการดังกล่าวซ้ำในห้องปฏิบัติการอีกครั้งหนึ่ง และใส่ข้อมูลที่ได้ในแบบจำลองคอมพิวเตอร์ ทีมผู้วิจัยพบว่าการหมุนของโลกที่ทำให้ช่วงเวลากลางวันขยายยาวนานขึ้น มีความสัมพันธ์กับปริมาณออกซิเจนที่เพิ่มขึ้นในบรรยากาศโลกยุคดึกดำบรรพ์จริง โดยนอกจากเหตุการณ์ GOE เมื่อ 2,300 ล้านปีก่อนแล้ว ยังรวมถึงการเพิ่มขึ้นของออกซิเจนครั้งใหญ่ยุคนีโอโพรเทอโรโซอิก (Neoproterozoic Oxidation Event) เมื่อ 800-550 ล้านปีก่อนด้วย

ส่วนสาเหตุที่โลกหมุนช้าลงเรื่อย ๆ นั้น เป็นเพราะอิทธิพลของแรงดึงดูดจากดวงจันทร์ที่กำลังถอยห่างจากโลกออกไปทุกขณะ โดยการที่โลกหมุนรอบตัวเองด้วยอัตราเร็วที่ลดลง ทำให้ช่วงเวลาใน 1 วันยาวนานขึ้นกว่าในอดีต เช่นเมื่อ 1,400 ล้านปีก่อน เวลา 1 วันบนโลกมีเพียง 18 ชั่วโมง 41 นาทีเท่านั้น