Ny studie avslöjar hur oceanerna syresattes för 2,3 miljarder år sedan.

StockholmFör cirka 2,5 miljarder år sedan började fri syre samlas i jordens atmosfär. Detta möjliggjorde utvecklingen av komplext liv på vår planet, en betydande förändring kallad den stora syresättningshändelsen (GOE).

Ökningen av syre tog minst 200 miljoner år och var inte enkel. Att mäta syrenivåerna i haven har varit en utmaning. Ny forskning av Chadlin Ostrander, en geokemist vid University of Utah, ger ny information om detta ämne.

Viktiga slutsatser från studien:

Den första ökningen av syre i jordens atmosfär var dynamisk. Syrenivåerna i haven varierade i takt med förändringarna i atmosfären. Studien använde stabila thalliumisotopförhållanden och redoxkänsliga element för att undersöka detta.

Ett forskarteam undersökte marina skiffrar i Transvaal Supergruppen i Sydafrika. Dessa skiffrar gav dem information om syrenivåerna i haven för länge sedan. Genom att studera talliumisotopförhållanden fann de bevis på förändringar i syrehalten i haven.

Forskning av Simon Poulton och Andrey Bekker, som samarbetade med Ostrander, visade att syre endast blev en bestående del av atmosfären 200 miljoner år efter att den stora oxideringshändelsen (GOE) började. Bevis från svavelisotoper i forntida bergarter före GOE antyder att atmosfären saknade syre.

Läs också:

Igår · 23:18

Dramatisk comeback: elefantsälar återhämtar sig från utrotning

Under en lång period av jordens historia hade atmosfären och haven mycket lite syre. Cyanobakterier i havet producerade syre, men det förstördes snabbt av reaktioner med mineraler och vulkangaser. Poulton och Bekkers forskarteam upptäckte att mönster av svavelisotoper försvann och sedan dök upp igen, vilket indikerar flera ökningar och minskningar av syrenivåerna i atmosfären.

Ostrander förklarade att jorden behövde tid för att bli redo för syre. Han nämnde att medan syre producerades så förstördes det också. Forskare försöker fortfarande fastställa när jorden nådde punkten där den inte kunde återgå till att ha inget syre.

Forskarna använde talliumisotoper för att mäta syrenivåerna i haven under den Stora Syresättningshändelsen (GOE). Talliumisotopförhållanden ändras med begravningen av manganoxid på havsbotten, vilket kräver syre. De upptäckte högre mängder av den lättare talliumisotopen (203Tl) i samma marina skiffrar som används för att mäta atmosfäriskt syre med svavelisotoper.

Thalliumnivåerna i skiffrarna ökade när svavelisotoper visade att det fanns syre i atmosfären. Dessa ökningar av thallium stämde överens med förekomsten av syre i havsvattnet. Thalliumnivåerna återgick till det normala när svavelisotoper indikerade att atmosfären återigen var syrefri.

Resultaten stöddes av förändringar i redoxkänsliga element. När svavelisotoper visade att det fanns syre i atmosfären, visade talliumisotoper också syre i havet. När svavelisotoper tydde på brist på syre i atmosfären, visade talliumisotoper brist på syre i havet.

Ostrander nämnde att atmosfären och haven både ökade och minskade i syre samtidigt. Denna information är intressant för forskare som studerar jordens forntid.