Исследователи из University of Utah, University of Leeds и University of California выявили новые подробности о том, как происходило первоначальное накопление кислорода на нашей планете. Их работа, опубликованная на портале Nature, показывает, что "кислородная катастрофа" происходила не одномоментно, а скачками на протяжении 200 миллионов лет.
Ранее ученые считали, что рост молекулярного кислорода (O2) вскоре после архейско-протерозойского перехода, около 2,5 миллиарда лет назад, был одномоментным. Однако новые данные свидетельствуют о том, что этот процесс был гораздо более сложным. Анализ изотопов 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.
