С космоса Земля выглядит как бледно-голубая точка, ведь около 75% её поверхности занимают океаны. Однако новое исследование, опубликованное в журнале Nature, предлагает заглянуть в историю нашей планеты и рассмотреть возможность изменения цвета её океанов в прошлом.
Об этом сообщает ProIT
Учёные, изучавшие химический состав древних океанов и эволюцию фотосинтеза, обнаружили интересные факты. Полосатые железные образования, сформировавшиеся в архейском и палеопротерозойском периодах (примерно 3,8-1,8 миллиарда лет назад), стали свидетельством тех времён. Тогда жизнь в океанах ограничивалась одноклеточными организмами, а континенты представляли собой пустынные ландшафты из серых, коричневых и чёрных пород.
«Дожди растворяли железо из материковых пород, которое затем реки уносили в океаны», – отмечают исследователи.
Железо также поступало от вулканов на дне океана, что сыграло ключевую роль в развитии жизни. Архейский эон характеризовался бедной атмосферой на кислород, однако именно тогда появились первые организмы, способные получать энергию от солнечного света. Анаэробные фотосинтетики выделяли кислород, который сначала связывался с растворённым железом в воде.
Этот ранний фотосинтез стал причиной так называемого «Великого события окисления», что стало важным моментом в истории Земли, способствуя развитию сложной жизни. Полосы различных цветов в полосатых железных образованиях фиксируют этот переход, отмечая чередование окисленного и безкислородного железа.
Гипотеза о зелёных океанах
Недавние наблюдения за зелёным оттенком воды вокруг японского вулканического острова Иводзима, связанным с формой окисленного железа (Fe(III)), вновь подняли вопрос о возможности зелёных океанов в архейскую эпоху. В этих водах процветали сине-зелёные водоросли, которые, несмотря на своё название, являются примитивными бактериями.
Новое исследование показало, что генетически модифицированные современные сине-зелёные водоросли с пигментом фикоэритробилин (PEB) лучше растут в зелёных водах. Хлорофилл, придающий растениям зелёный цвет, в самом начале фотосинтеза не мог обеспечить эффективности в условиях древних океанов.
Возможные сценарии будущего
Интересно, что учёные считают, что океаны Земли могут снова изменить свой цвет. Например, фиолетовые океаны могли бы образоваться при высоких уровнях серы, вызванных интенсивной вулканической активностью, или красные океаны в условиях тропического климата, когда красное окисленное железо образуется в результате выветривания горных пород.
Отдалённое будущее, когда Солнце начнёт стареть, может привести к повышению температуры и изменению химического состава воды, что также повлияет на цвета океанов. В частности, это может привести к возникновению пурпурных серных бактерий в условиях, лишённых кислорода.
Таким образом, изменения цвета океанов неизбежны в геологических масштабах времени, отражая динамичные процессы, происходящие на нашей планете.