Почему на протяжении всей истории кислород на Земле то в избытке, то почти исчезает из атмосферы
Согласно новому исследованию, переход Земли к постоянному сохранению насыщенной кислородом атмосферы был остановленным процессом, который занял на 100 миллионов лет больше, чем считалось ранее.
Когда Земля впервые сформировалась 4,5 миллиарда лет назад, в атмосфере почти не было кислорода. Но 2,43 миллиарда лет назад кое-что произошло: уровень кислорода начал расти, затем падать, что сопровождалось масштабными изменениями климата, включая несколько оледенений, которые, возможно, покрыли весь земной шар льдом.
Химические вещества, отложившиеся в то время в породах, указывают, что 2,32 миллиарда лет назад кислород уже был постоянным элементом атмосферы планеты. Однако новое исследование, посвященное более позднему периоду, обнаружило, что уровень кислорода все еще колебался взад и вперед даже 100 000 лет спустя, когда планета, наконец, достигла критической точки.
Работа, опубликованная в журнале Nature, продлевает продолжительность того, что ученые называют Великое окислительное событием (Great Oxygen Event, сокр. GOE), на 100 миллионов лет. Она также может подтвердить связь между оксигенацией и резкими колебаниями климата. «Мы только сейчас начинаем понимать сложность этого события», - признался соавтор исследования Андрей Беккер, геолог из Калифорнийского университета в Риверсайде.
Как на Земле появился кислород
Кислород, созданный во время Великого окислительного события, был создан морскими цианобактериями - типом бактерий, которые производят энергию посредством фотосинтеза. Основным побочным продуктом фотосинтеза является кислород, и ранние цианобактерии в конечном итоге произвели достаточно кислорода, чтобы навсегда изменить облик планеты.
Химическая «подпись» этого изменения видна в морских осадочных породах. В бескислородной атмосфере эти породы содержат определенные виды изотопов серы (изотопы - это элементы с различным числом нейтронов в ядрах). Когда возникают кислородные пики, эти изотопы серы исчезают, потому что химические реакции, которые их создают, не происходят в присутствии кислорода.