Ученые Университета Юты совместно с коллегами из Университета Лидса и Калифорнийского университета в Риверсайде раскрыли детали первоначального накопления кислорода на Земле. Их результаты, опубликованные в журнале Nature, показывают, что Великое окислительное событие, также известное как кислородная катастрофа, происходило через скачки примерно на протяжении 200 миллионов лет.
Кислородная катастрофа началась около 2,5 миллиарда лет назад, когда в атмосфере Земли начала накапливаться значительное количество свободного кислорода O2. Это создало условия для возникновения сложной жизни, но до сих пор было трудно отследить накопление кислорода в океанах.
Исследователи проанализировали изотопный состав серы и таллия в морских сланцах южноафриканской супергруппы, которая возникла 2,6-2 миллиарда лет назад и вышла на поверхность в районе Трансваальского Бассейна (ЮАР). Этот анализ позволил им получить представление о динамике насыщения океана кислородом.
Первоначальный рост содержания O2 в атмосфере был нестабильным, с периодами увеличения и уменьшения. Обогащение изотопа таллия (203 Tl) в морских сланцах, связанное с захоронением на дне оксидов марганца и наличием кислорода в морской воде, совпадает с отсутствием редких изотопов серы. Это подтверждает насыщение атмосферы кислородом. Когда обогащение 203 Tl исчезает, возвращаются сигнатуры изотопов серы, указывающие на бескислородную атмосферу.
Таким образом, изменения уровней кислорода в океанах происходили одновременно с изменениями в атмосфере, что подтверждает гипотезу о скачкообразном характере роста содержания O2. За первую половину истории Земли ее атмосфера и океаны были в значительной степени лишены O2. Газ кислород производился цианобактериями в океане до Великого окислительного события, но свободный кислород быстро разрушался в реакциях с минералами, обнажившимися на поверхности, и вулканическими газами. Чтобы обеспечить постоянное насыщение кислородом, Земле потребовалось время для биологической, геологической и химической эволюции.
Источник: https://lenta.ru/news/2024/07/01/oxygen/
