Исследовательская группа представила убедительные доказательства значительной оксигенации океана в более крупных масштабах и на больших глубинах, чем это признавалось ранее.
В Западной Австралии был проанализирован сланец на состав изотопа таллия и молибдена. Это покажет наличие окиси марганца, хранившегося на морском дне. Присутствие О2 говорит о том, что он был там уже 2,5 миллиарда лет назад.
Кислород в форме молекулы кислорода О2 обилен в атмосфере и океанах Земли. Однако исследователи, изучающие историю O2 на Земле, знают, что он был относительно скудным для большей части нашей планеты 4,6 миллиарда лет.
Ученые задались вопросом: когда и где O2 начал накапливаться на Земле? Путем изучения древних утесов, исследователя определили, что где-то между 2,5 и 2,3 миллиардом лет тому назад Земля прошла через то, что ученые вызывают большим случаем оксидации или для краткости GOE.
Благодаря многочисленным исследованиям в этой области появились доказательства того, что в небольших районах древних мелководных океанов Земли было незначительное количество O2. Исследовательская группа во главе с учеными из Университета штата Аризона (ASU) предоставила убедительные доказательства значительной оксигенации океана перед GOE, в большем масштабе и на больших глубинах, чем ранее признавалось.
Для этого исследования команда нацелилась на исследование 2,5-миллиардных морских осадочных пород из Западной Австралии, известных как Mt. Сланец Макрей. По мнению специалистов, эти породы были идеальны для исследования, потому что, как было показано ранее, они были отложены во время аномального эпизода оксигенации до великого события окисления.
Сланцы являются осадочными породами, которые были в прошлом Земли, они отложились на морском дне древних океанов. В некоторых случаях эти сланцы содержат химические отпечатки древних океанов, в которых они были отложены.
Для этого исследования ученые растворяли образцы сланцев и отделяли представляющие интерес элементы в чистой лаборатории, а затем измерял изотопные композиции на масс-спектрометре. Сбор данных занял более года и использовался в Океанографическом институте Вудс-Хоул, Университете штата Флорида и АГУ.
Используя масс-спектрометры, группа измерила составы изотопов таллия и молибдена МТ. Сланец Макрей. Впервые обе изотопные системы были измерены в одном и том же наборе образцов сланцев. Как и предполагалось, появилась предсказуемая структура изотопов таллия и молибдена, указывающая на то, что минералы оксида марганца были захоронены в морском дне. Чтобы это захоронение произошло, O2 должен был присутствовать 2,5 миллиарда лет назад.
Эти результаты улучшают понимание учеными истории оксигенации океана Земли. Накопление О2, вероятно, не ограничивалось небольшими участками поверхности океана. Более вероятно, что скопление О2 распространялось на большие участки океана и простиралось далеко в его глубины. В некоторых из этих районов накопление О2, по-видимому, даже распространилось вплоть до морского дна.
Ученые считают, что это открытие заставляет переосмыслить первоначальную оксигенацию Земли. Многие линии доказательств свидетельствуют о том, что О2 начал накапливаться в атмосфере Земли примерно 2,5 миллиарда лет назад. Теперь очевидно, что первоначальная оксигенация Земли - это история, уходящая корнями в океан. O2, вероятно, накопился в океанах Земли до значительных уровней, согласно последним данным, задолго до того, как это произошло в атмосфере.
Теперь перед учеными следующий вопрос: почему?
По их мнению, бактерии, производящие O2, процветали в океанах задолго до того, как O2 начал накапливаться в атмосфере. Что изменилось, чтобы вызвать это наращивание? Это то, над чем исследователи продолжат работать дальше.
