Η ατμόσφαιρα της γης περιέχει σήμερα περίπου 21% οξυγόνο. Τα φυτά το παράγουν και τα ζώα – συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων – το αναπνέουν. Οι αρχαίοι βράχοι παρέχουν ενδείξεις για το πότε άρχισε να προκύπτει το οξυγόνο στη γήινη ατμόσφαιρα. Μπορεί να είναι άφθονο στην ατμόσφαιρα και τους ωκεανούς της Γης, αλλά αυτό δεν συνέβαινε πάντοτε. Πότε και σε ποιά περιβάλλοντα το Ο2 άρχισε να αναπτύσσεται στη Γη; Μια νέα μελέτη που εξέτασε τους αρχαίους βράχους στη Δυτική Αυστραλία υποδηλώνει ότι άρχισε να συμβαίνει νωρίτερα από ό, τι πιστεύαμε.
Στροματόλιθοι στη Δυτική Αυστραλία. Αυτοί οι απολιθωμένοι στρωματόλιθοι πιστεύεται ότι είναι μερικές από τις αρχαιότερες μορφές ζωής στη Γη και αποτελούνται από οργανισμούς που πιθανώς συνέβαλαν στο οξυγόνο, όπως και τα κυανοβακτήρια, στην αρχαία Γη.
Το O2 στη Γη ήταν σχετικά σπάνιο για μεγάλο μέρος της ζωής του πλανήτη μας των 4,6 δισεκατομμυρίων ετών. Αλλά σε κάποιο σημείο, η Γη υποβλήθηκε σε αυτό που λένε οι επιστήμονες το Μεγάλο Γεγονός Οξείδωσης (ΜΓΟ), για σύντομο χρονικό διάστημα, καθώς τα μικρόβια των ωκεανών εξελίχθηκαν για να παράγουν το Ο2 μέσω της φωτοσύνθεσης . Το O2 αρχικά συσσωρεύτηκε στην ατμόσφαιρα της γης και έχει παρουσία από τότε. Θεωρείται ότι αυτό συνέβη αρκετά πριν, μεταξύ 2,5 και 2,3 δισεκατομμυρίων ετών.
Ωστόσο, μέσω πολυάριθμων μελετών σε αυτόν τον τομέα της έρευνας, προέκυψαν στοιχεία που δείχνουν ότι υπήρχαν μικρές ποσότητες Ο2 σε μικρές περιοχές των αρχαίων ρηχών ωκεανών της Γης πριν από το ΜΓΟ. Η νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Geoscience , παρείχε στοιχεία για σημαντική οξυγόνωση στους ωκεανούς πριν από το ΜΓΟ, σε μεγαλύτερη κλίμακα και σε βάθος μεγαλύτερο από όσο προηγουμένως νομίζαμε.
Για τη μελέτη αυτή, η ομάδα στόχευσε ένα σύνολο θαλάσσιων βράχων ηλικίας 2,5 δισεκατομμυρίων ετών που ονομάζονται στρωματόλιθοι από τη Δυτική Αυστραλία γνωστοί ως Mt. McRae σχιστόλιθοι. Οι στρωματόλιθοι είναι ιζηματογενείς βράχοι που σχηματίζονται από την ανάπτυξη στρωμάτων επί στρώματος κυανοβακτηριδίων, ένα μονοκύτταρο μικρόβιο που παίρνει ενέργεια μέσω φωτοσύνθεσης, απελευθερώνοντας οξυγόνο ως παραπροϊόν.
Η ανάλυσή τους κατέληξε στο συμπέρασμα ότι οι βράχοι δεν μπορούσαν παρά να έχουν χημικές υπογραφές που σήμαινε ότι το Ο2 έπρεπε να ήταν παρών μέχρι τον πάτο της θάλασσας πριν από 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια.
Ο 2,5 δισεκατομμυρίων ετών Mt. McRae σχιστόλιθος από τη Δυτική Αυστραλία αναλύθηκε για τις συνθέσεις ισοτόπων θάλλιου και μολυβδαινίου, αποκαλύπτοντας ένα πρότυπο που υποδεικνύει ότι ορυκτά οξειδίου του μαγγανίου θάφτηκαν σε μεγάλες περιοχές του αρχαίου δαπέδου της θάλασσας. Για να συμβεί αυτή η ταφή, το Ο2 έπρεπε να ήταν παρών μέχρι τον πυθμένα της θάλασσας πριν από 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια.
Οι ερευνητές προτείνουν ότι η συσσώρευση Ο2 πιθανότατα δεν περιοριζόταν σε μικρα τμήματα των επιφανειακών ωκεανών του πλανήτη πριν από την ΜΓΟ. Πιο πιθανό, λένε, είναι ότι η συσσώρευση O2 επεκτάθηκε σε μεγάλες περιοχές του ωκεανού και πολύ μακριά από τα βάθη του ωκεανού – σε μερικές περιοχές, ακόμα και καθ’ όλη όλη τη διαδρομή μέχρι το βυθό της θάλασσας.
Αυτή η ανακάλυψη υποδεικνύει ότι το Ο2 άρχισε να συσσωρεύεται στην ατμόσφαιρα της Γης περίπου 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν κατά τη διάρκεια του Μεγάλου Γεγονότος Οξείδωσης. Ωστόσο, είναι πλέον προφανές ότι η αρχική οξυγόνωση της Γης είναι μια ιστορία που έχει ρίζες στον ωκεανό. Το O2 πιθανότατα συσσωρεύτηκε στους ωκεανούς της Γης – σε σημαντικά επίπεδα, σύμφωνα με τα δεδομένα μας – πολύ πριν το πράξουν στην ατμόσφαιρα.
