З космосу Земля виглядає як блідо-блакитна крапка, адже близько 75% її поверхні займають океани. Проте нове дослідження, опубліковане в журналі Nature, пропонує зазирнути в історію нашої планети та розглянути можливість зміни кольору її океанів у минулому.
Про це розповідає ProIT
Вчені, які досліджували хімічний склад давніх океанів та еволюцію фотосинтезу, виявили цікаві факти. Смугасті залізні утворення, що сформувалися в архейському та палеопротерозойському періодах (приблизно 3,8-1,8 мільярда років тому), стали свідченням тих часів. Тоді життя в океанах обмежувалося одноклітинними організмами, а континенти були пустельними ландшафтами з сірих, коричневих і чорних порід.
«Дощі розчиняли залізо з материкових порід, яке потім річки зносили в океани», – зазначають дослідники.
Залізо також надходило від вулканів на дні океану, що відіграло ключову роль у розвитку життя. Архейський еон характеризувався бідною атмосферою на кисень, проте саме тоді з’явилися перші організми, здатні отримувати енергію від сонячного світла. Анаеробні фотосинтетики виділяли кисень, який спочатку зв’язувався з розчиненим залізом у воді.
Цей ранній фотосинтез став причиною так званої «Великої події окислення», що стало важливим моментом в історії Землі, сприяючи розвитку складного життя. Смуги різних кольорів у смугастих залізних утвореннях фіксують цей перехід, відзначаючи чергування окисленого та безкисневого заліза.
Гіпотеза про зелені океани
Нещодавні спостереження за зеленим відтінком води навколо японського вулканічного острова Іводзіма, пов’язаним з формою окисленого заліза (Fe(III)), знову підняли питання про можливість зелених океанів в архейську епоху. У цих водах процвітали синьо-зелені водорості, які, незважаючи на свою назву, є примітивними бактеріями.
Нове дослідження показало, що генетично модифіковані сучасні синьо-зелені водорості з пігментом фікоеритробілін (PEB) краще ростуть у зелених водах. Хлорофіл, що надає рослинам зелений колір, на самому початку фотосинтезу не міг забезпечити ефективності в умовах давніх океанів.
Можливі сценарії майбутнього
Цікаво, що вчені вважають, що океани Землі можуть знову змінити свій колір. Наприклад, фіолетові океани могли б утворитися за високих рівнів сірки, зумовлених інтенсивною вулканічною активністю, або червоні океани в умовах тропічного клімату, коли червоне окислене залізо утворюється внаслідок вивітрювання гірських порід.
Віддалене майбутнє, коли Сонце почне старіти, може призвести до підвищення температури та зміни хімічного складу води, що також вплине на кольори океанів. Зокрема, це може призвести до виникнення пурпурних сірчаних бактерій в умовах позбавлених кисню водах.
Отже, зміни кольору океанів є неминучими у геологічних масштабах часу, відображаючи динамічні процеси, що відбуваються на нашій планеті.
