Геологи виявили найдавніше джерело кисню на Землі

Міжнародна група геологів виявила в Південній Африці найдавнішу з відомих «кисневих кишень» – місце, де вже 2,97 мільярда років тому, за 430 мільйонів до кисневої революції, жили і виділяли кисень перші фотосинтезуючі організми.

В атмосфері молодої Землі кисню було дуже мало; сьогоднішні 20% цього газу в повітрі – результат діяльності фотосинтезуючих рослин і бактерій. Першими виділяти кисень почали ціанобактерії – одноклітинні фотосинтезуючі організми.

Також читайте: Більшість знарядь Бронзової доби виготовляли із метеоритів – вчені

Спочатку кисень витрачався тільки на окислення гірських порід, проте близько 2,5 млрд років тому цей процес завершився, і кисень почав накопичуватися в повітрі і розчинятися в океані. Це власне і називають кисневою революцією (або катастрофою, оскільки в результаті збагачення атмосфери кисню загинули види, пристосовані до життя в відновній, а не окислювальній атмосфері).

Різке збільшення вмісту кисню в атмосфері древньої Землі визначають за розподілом ізотопів сірки в осадових породах. Як з’ясувала в середині дев’яностих група геохіміков з Калтеха, розподіл ізотопів сірки різко змінився після кисневої революції через появу озонового шару, що вкрив Землю від сонячного ультрафіолету, який збільшував реакційну здатність легких ізотопів сірки.

Також читайте: Озонова діра над Землею суттєво зменшилась (ВІДЕО)

Про діяльність перших фотосинтезуючих організмів до кисневої революції вчені дізнаються за складом осадових порід, які повільно накопичувалися в «кисневих кишенях». Це ділянки поблизу великих бактеріальних матів, навколо яких концентрація кисню була ближче до сучасної, ніж на всій іншій планеті.

Відомо кілька таких «кисневих кишень» віком від 2,5 до 2,7 млрд років; їх знаходили на всіх континентах, окрім Антарктиди. Крім вуглецю (з вуглекислого газу), водню і кисню (з води), їм потрібні інші елементи, такі як сірка і азот. Ціанобактерії отримували сірку, відновлюючи її з сульфатів в грунті. Породи, на яких жили і ділилися ціанобактерії, як і породи, що утворилися після кисневої революції, характеризуються незалежним від маси розподілом ізотопів сірки.

Міжнародна група геологів з Університету Тюбінгена в Німеччині виявила на території заповідника Понгола в ПАР породу, розподіл ізотопів сірки в якій говорить про високу концентрацію кисню в атмосфері вже 2,97 мільярда років тому, задовго до того, як сталася киснева революція. Розподіл ізотопів сірки в породах формації Понгола робить монгольську «кисневу кишеню» найдавнішою з відомих на сьогодні.