Нове дослідження вперше точно встановлює час проникнення кисню в океани Землі під час Великої кисневої події.
Протягом перших двох мільярдів років атмосфера Землі була майже повністю безкисневою. Саме у період Великої кисневої події (ВКО), за результатами дослідження вчених з Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), відбулося стрімке насичення океанів киснем. Аналіз чорних сланців з Південної Африки засвідчив ізотопні зрушення ванадію, що співпали з підвищенням атмосферного кисню. «Це відбулося протягом декількох мільйонів років – геологічно майже миттєво», – зазначив керівник дослідження Енді Херд.
Чорні сланці, що сформувались під час ВКО, містять ізотопні сліди ванадію – хімічного елементу, чутливого до змін концентрації розчиненого кисню. За словами ізотопного геохіміка Чада Острандера, «зникнення масо-незалежної фракціонованості сірки у цих породах – традиційний „пістолет із димом“, що вказує на наявність кисню». Нові дані дозволяють виявити навіть незначні концентрації кисню – приблизно 10 мкмоль на літр, що є значним показником у безкисневому середовищі. Сьогодні в середньому океани містять 170 мкмоль кисню на літр.
Методика аналізу ізотопів ванадію була вперше застосована саме співдослідником Сюне Нільсеном, що підкреслює її інноваційність. «Ванадій реагує лише на досить високі концентрації кисню, що робить його ефективним маркером для цієї геологічної епохи», – пояснює Нільсен. Дослідження демонструє, що насичення океанів киснем відбулося практично одночасно з його зростанням в атмосфері, що відкриває нові перспективи для пошуків життя на інших планетах.
«Це дослідження допомагає зрозуміти один із ключових етапів в історії Землі», – підсумовує Херд. Фінансування проєкту забезпечили NASA Exobiology, Agouron Institute та низка інших наукових організацій. Отримані результати дозволяють краще уявити, як виникли умови для розвитку складних форм життя, та формують нові критерії для пошуків біосфер за межами Землі.