De evolutie van de planeet en 'microbiële poep' waren slechts enkele van de brede onderwerpen die de Amerikaanse mineraloog Dr. Robert Hazen gisteravond op het UNSW Center for Ideas-evenement behandelde.

Toen de veelgeprezen Amerikaanse mineraloog Robert Hazen nog een jonge jongen was, hij verzamelde en organiseerde altijd dingen zoals postzegels of munten. Maar toen begon hij fossielen en mineralen te verzamelen, en hij realiseerde zich dat ze een verhaal vertelden.

"Die steen kwam ergens vandaan, het is ooit geboren, het evolueerde op bepaalde manieren … Ik raakte gefascineerd door die verhalen, " de Senior Staff Scientist bij het Geofysisch Laboratorium van Carnegie Institution, en de Clarence Robinson hoogleraar aardwetenschappen aan de George Mason University, zei gisteravond tijdens een UNSW Sydney Centre for Ideas-evenement.

Dr. Hazen werd geïnterviewd door Martin Van Kranendonk, die hoogleraar geologie en astrobiologie is aan UNSW Sydney, en is de directeur van het Australische Centrum voor Astrobiologie.

Prof. Van Kranendonk heeft ook een groot deel van zijn leven besteed aan het in kaart brengen van rotsen:met name de oude rotsen van Australië, Zuid-Afrika, en Groenland, en heeft deze kennis gedeeld met geowetenschappers van over de hele wereld tijdens zijn beroemde 'Grand Tour'-excursie door West-Australië, waar hij Robert Hazen voor het eerst ontmoette in 2014.

Dr. Hazen vertelde prof. Van Kranendonk hoe zijn rotscollecties uit zijn jeugd zijn interesse voor een carrière in de geologie en zijn onderzoeksreis die leidden tot een van de grote verhalen in de aardwetenschappen, aanwakkerden, het idee van minerale evolutie. Het idee werd aangewakkerd door een vraag op een kerstfeest in 2006.

"We denken dat het leven is ontstaan ​​tijdens deze periode van de vroege geschiedenis van de aarde, de Hadean genaamd, " hij zei.

"En veel mensen postuleren dat kleimineralen een belangrijke rol speelden. En (een vriend van de professor) zei:'Als kleimineralen niet bestonden in de Hadean, dan kunnen die hypothesen niet kloppen."

"Ik had nog nooit iemand die vraag horen stellen... Niemand heeft ooit gevraagd 'wat was het eerste mineraal in de kosmos?".

Minerale evolutie

In 2008, hij en zeven co-auteurs schreven een tijdschriftartikel dat op het idee kwam dat de aarde 10 stadia van minerale evolutie heeft doorgemaakt.

"In elke fase er kwam een ​​nieuw proces of gebeurtenis of kenmerk in het spel dat het nabije oppervlak veranderde of veranderde, diversiteit en distributie van mineralen, ' zei dokter Hazen.

"De grootste clou van dat artikel was dat meer dan de helft van alle mineralen op aarde een gevolg zijn van levende systemen, " hij zei.

"Het leven verandert de omgeving van de aarde; elk aspect van de geologie en hydrologie en mineralogie wordt beïnvloed op manieren die we echt niet eerder hadden verwoord."

Dr. Hazen beschreef hoe de kleuren van de aarde vier en een half miljard jaar geleden veranderden vanaf het begin, toen het een zwarte planeet was "bedekt met zwart basalt, dit zwaar, dichte rots met scheuren van felrode gloed terwijl lava uit verschillende scheuren en vulkanen stroomde' naar het land dat uiteindelijk groen werd met 'de evolutie van groene planten'.

"Deze kleurveranderingen zijn symbolisch voor hoe verbazingwekkend de evolutie van onze planeet is geweest, hoe het door vele stadia is gegaan, elk een gevolg van wat eraan voorafging, elk leidt tot wat daarna komt, " hij zei.

Gevraagd om uit te leggen hoe een koolstofhoudende rots op de top van de Mount Everest is gekomen, hij zei dat continentale massa's en platen die over honderd miljoen jaar bewegen verantwoordelijk zouden kunnen zijn.

"Wat je ziet is een kalksteen gevormd als onderdeel van een koraalrif, net als het Great Barrier Reef … soms wanneer twee continentale platen botsen, ze dragen kustgebieden met koraalriffen met zich mee. Je begint bergen te vormen en dan samen te verkruimelen, ze beginnen samen te verhogen en te duwen."

Klimaatverandering

Hij besprak ook een van 's werelds grootste onzekerheden:klimaatverandering.

"Wat mensen nu produceren door te verbranden en te produceren (kooldioxide) is 10, 20, 50 keer meer dan de meest actieve vulkanen die er zijn geweest, " hij zei.

"Dus we kantelen plotseling dit hele proces dat geleidelijk was, statig, goed beheerd, en we vertekenen het door al deze begraven koolstof die in de rotsen was opgesloten te verbranden, het was afgezonderd. Het ging nergens heen. Maar als we kolen verbranden, als we olie verbranden, als we aardgas verbranden, koolstof die in de ondergrond is opgesloten, wordt plotseling teruggebracht en zeer snel in de atmosfeer gebracht ... De miljoenen jaren die nodig waren om de steenkool te maken die ondergronds is begraven, wordt in een kwestie van tientallen jaren teruggedraaid."

Dr. Hazen was uitvoerend directeur van het Deep Carbon Observatory, een project opgezet om de chemische en biologische rol van koolstof op aarde te begrijpen, van 2009 tot 2019.

"Het Deep Carbon Observatory was echt een groot wetenschappelijk programma dat was ontworpen om de verborgen 90% van de koolstof in de aarde te begrijpen, " hij zei.

"Veel mensen hebben om begrijpelijke redenen koolstof in de oceanen bestudeerd, koolstof in de atmosfeer, koolstof in de ondiepe korst waar we het hebben gewonnen voor steenkool en aardgas.

"Maar er is een verborgen koolstofcyclus die veel dieper gaat ... koolstof die mogelijk aanwezig is in de kern van de aarde, carbon that may be present in various sorts of minerals very far down in what's called the lower mantle. And we had no idea. There was almost no one who had been studying this because it wasn't the main topic."

The project was important to gauge how humans were impacting Earth.

"You really have to know for sure how much carbon is coming out of volcanoes, how much carbon is being sequestered by weathering on Earth's surface, how much carbon is going down in subduction zones, is the amount of carbon going down equal to the amount of carbon coming out, it could be more could be less, we didn't know, " hij zei.

The baseline, hij zei, was that humans "are just completely overwhelming every other aspect of the carbon cycle, that what we're doing in the last century and a half, is just unprecedented in earth history … this is just scientific evidence that there is something fundamentally different about what we're doing."

"Microbial poop"

Prof. Van Kranendonk asked him about the mineral Hazenite, named after Dr. Hazen and only found in Mono Lake, Californië.

"It's a hyper saline lake, it's got a very high concentration of phosphorous and some other elements, so high in fact that when microbes live in this lake they can't survive unless they adjust their internal chemistry, " Dr. Hazen said.

"One of the ways they do that is they excrete crystals, a crystal of an alkaline phosphate which is Hazenite. So Hazenite is essentially microbial poop."

Dr. Hazen said he could have been a professional trumpet player.

"What I realized very quickly was … you can be a very good musician on the side while doing science. But you can't be a very good scientist on the side while doing music."

He described some of his great science teachers, and also lamented the decline of students' interest in science in high school.

Some science teachers don't appreciate that the career is about asking questions, "it's not about memorizing answers, " hij zei.

"You need to have mentors … who take students in hand and say 'you've got great questions, let's see if we can figure out an answer."

"The most exciting thing in science is "I've got a question' … if you can come up with a question that no one has ever thought to ask before, you will be a great scientist."

Dr. Hazen has continued collecting, amassing over 2000 trilobites, or fossil arthropods (marine animals).

The collection of almost 1000 different species from six continents has been donated to the Smithsonian Museum of Natural History.

He said one of his life's favorite moments was watching a young boy stare in awe at his collection in the museum.

"That was me when I was a seven or eight year old, going to the museum, looking at the specimens, " hij zei.

"What better way to pass it forward than to give something that might inspire another young person to become a scientist."