Вміст кисню і вуглекислого газу в земній атмосфері і Світовому океані непостійний. Періодично бурхливе зростання земної рослинності призводить до того, що продуктів її життєдіяльності стає занадто багато. Моря насичуються органічними залишками, і значна їх частина осідає на дно, виводячи тим самим укладений в них вуглець з кругообігу речовин у природі. Надлишок органіки зникає, а очищена гідросфера знову насичується киснем. Відбувається приблизно те, що ми регулярно бачимо в багато менших за розмірами природних водоймах, коли вони «цвітуть», а риба, що живе в них, залишившись без кисню, гине.
Глобальний процес відрізняється від долі окремого ставка тим, що, природно, вимагає більшого часу і виглядає не так драматично: все-таки «замор» океанського масштабу малоймовірний, мова йде про те, що органічних залишків стає більше. Найголовніша відмінність — у впливі на клімат. Ставки «цвітуть» жарким літом, при цьому вплинути на погоду вони не можуть. На глобальному рівні залежність складніша. Чим більше рослинності — тим більше парникових газів і, відповідно, тепліше. А чим тепліше, тим більше рослин і т. д. Закінчується це тим, що фахівці називають аноксичною подією. Кисню в гідросфері стає помітно (на відсотки) менше, в деяких зонах океану і придонних вод — ще менше. Органіка, що потрапляє туди, ховається, і через деякий час на очищеній і холоднішій Землі знову стає легше дихати.
Команда вчених з Університету Ексетера (Англія) задалася метою оцінити необхідний «деякий час»: як довго планетна біосфера в минулому перебувала в режимі аноксичної події? Такі події неодноразово простежуються у геологічному літописі, датування їх початку не викликає серйозних проблем. Складніше з закінченням.
Ізотопні профілі відкладень епохи аноксичної події.
Фахівці вирішили, що момент, який знаменує кінець «кисневої недостатності», має закарбуватися в осадових породах зростанням кількості слідів лісових пожеж. Якщо атмосфера насичується киснем, деревині, що знаходиться в ній легше загорітися. В якості об’єкта вивчення вибрали Тоарську аноксичну подію, сліди якої можна побачити у відкладах тоарського ярусу нижньої юри. Відбулося воно приблизно 183 мільйони років тому. Сліди скам’янілого деревного вугілля розшукували в вищерозміщених породах в Мокрасе (Уельс) і Пеніше (Португалія).
Як показало дослідження, наступний за «малокисневим» періодом часовий відрізок дійсно відрізнявся підвищеним вмістом скам’янілих слідів колишніх лісових пожеж. «Пожежний» період тривав 800 тисяч років, а почався він через мільйон років після аноксичної події. Мабуть, цю цифру і треба вважати тривалістю останнього. Безумовно, масштаби і тривалість інших аналогічних подій можуть відрізнятися, але порядок величин, мабуть, буде такою ж.
«Ми стверджуємо, що значне збільшення активності вогню було зумовлено головним чином зростанням вмісту кисню в атмосфері, — каже Сара Бейкер (Sarah Baker), географ з Університету Ексетера. — Наше дослідження дає перші підтвердження на основі скам’янілостей, що така зміна рівня кисню в атмосфері може відбутися за один мільйон років».
Цілком можливо також, що ріст кількості пожеж сам по собі сприяв припиненню аноксії в океані, так як вів до скорочення наземної рослинності, яка, розпушуючи ґрунт корінням, сприяє змиву в океан мінеральних і органічних речовин, які містяться в ґрунті та сама споживає багато кисню для дихання.