Кислородная катастрофа на Земле происходила скачками на протяжении 200 млн лет

Исследователи из Университета Юты, Университета Лидса и Университета Калифорнии раскрыли новые детали о первоначальном накоплении кислорода на Земле. Их работа, опубликованная в журнале Nature, демонстрирует, что "кислородная катастрофа" происходила не мгновенно, а скачками на протяжении 200 миллионов лет.

Ранее ученые полагали, что рост молекулярного кислорода (O2) вскоре после архейско-протерозойского перехода, около 2,5 миллиарда лет назад, был одномоментным событием. Однако новые данные указывают на более сложный процесс. Изотопный анализ серы показывает, что уровень кислорода в атмосфере колебался, периодически возвращаясь к бескислородным условиям, возможно, до 2,2 миллиарда лет назад.

Одним из ключевых аспектов исследования стало изучение морских сланцев из Трансваальской супергруппы в Южной Африке. Ученые проанализировали изотопное соотношение таллия (Tl) и содержание окислительно-восстановительных элементов в этих сланцах. Они обнаружили, что в периоды высокого содержания кислорода в атмосфере на морском дне откладывались оксиды марганца, что отражалось в изотопных данных таллия. Когда уровень кислорода снова падал, эти сигнатуры исчезали.

Эти новые данные связывают изменения в уровне атмосферного кислорода с морской средой и показывают важный поворотный момент в окислительно-восстановительной истории Земли. Вместо однородного и устойчивого накопления кислорода, процесс оказался более гетерогенным и локализованным, что привело к временному появлению кислородных "оазисов" в океанах.

Таким образом, исследование помогает лучше понять сложную динамику окислительно-восстановительных процессов на ранней Земле и подчеркивает важность детального изучения как атмосферных, так и морских данных для полной картины формирования кислородной атмосферы нашей планеты.