Океаните по Земята не са били винаги сини, а... зелени
Почти три четвърти от повърхността на Земята е покрита от океани, което я трансформира в присъщата „ бледосиня точка “, следена от космоса. Но съгласно ново изследване, оповестено в Nature, океаните на античната Земя може би не постоянно са изглеждали по този начин. Японски учени показват безапелационни доказателства, че в Архаичната епоха океаните на планетата са били… зелени, съобщи Факти.
Как химията на океана и фотосинтезата трансформират света
Изменението в цвета на океаните е обвързвано с химическия състав на водата и с еволюцията на фотосинтезата. Според проучването, в интервал сред 3.8 и 1.8 милиарда години обратно – в така наречен Архаична и Палеопротерозойска епоха – животът на Земята е бил стеснен до едноклетъчни организми в океаните. Континентите са представлявали голи, безжизнени скални пейзажи.
Дъждовете, падащи върху континенталните скали, са разтваряли желязо, което посредством реките е достигало океаните. Допълнителни количества желязо са се освобождавали от подводни вулкани. В този ранен стадий от историята на планетата, атмосферата и океаните са били лишени от свободен О2.
Но тогава се появяват първите организми, способни да употребяват слънчевата светлина за произвеждане на сила – посредством така наречен анаеробна фотосинтеза. Този развой води до обособяване на О2, който в началото се свързва с желязото във водата, образувайки окислено желязо.
Когато наличното желязо в океаните се изчерпва, кислородът стартира да се натрупва в атмосферата – развой, прочут като Голямото кислородно събитие. Това е съдбоносен преломен миг в историята на планетата, който основава условия за възникването на комплицирани форми на живот.
Този преход е записан в геоложките пластове посредством по този начин наречените „ лентирани стоманени формирания “ – редуващи се пластове от окислено и неокислено желязо, свидетелстващи за последователното засищане на океаните с О2.
Японските учени базират хипотезата си за зелените океани върху наблюдения на днешни води към вулканичния остров Иво Джима. Там морето има ясно изразен зелен нюанс, дължащ се на окислено желязо (Fe(III)). В тези води процъфтяват синьо-зелени бактерии (известни като цианобактерии), които носят значим постепенен ключ.
Цианобактериите употребяват хлорофил за фотосинтеза, само че имат и спомагателен пигмент – фикоеритробилин (PEB), който гълтам зелена светлина по-ефективно. Изследователите откриват, че генетично модифицирани бактерии с този пигмент порастват по-добре в зелени води – нещо, което поддържа теорията за преобладаващия зелен цвят на океаните в предишното.
Моделиране благодарение на компютърни симулации демонстрира, че количествата окислено желязо, отделено вследствие на ранната фотосинтеза, са били задоволителни, с цел да придадат зелен цвят на повърхностните води. Едва след цялостното окисляване на желязото, в атмосферата се появява свободен О2 – и с него настава познатата ни „ бледосиня епоха “.
Какво значи това за търсенето на живот отвън Земята?
Една от главните хипотези, произлизащи от проучването, е, че планети със зелени океани биха могли да са в ранен стадий от развиване на фотосинтезиращ живот. Такива „ бледозелени точки “ в Космоса могат да бъдат обещаващи претенденти за търсене на извънземен живот.
Проучването повдига още един забавен въпрос: допустимо ли е океаните на Земята да са били освен сини или зелени, само че и в други цветове? Отговорът – да. При високи равнища на сяра и едва наличие на О2, да вземем за пример, биха доминирали лилави серни бактерии. Червени океани също са теоретично вероятни – при условия на интензивна ерозия на сушата и транспорт на окислено желязо в моретата, или при разцвет на червени водорасли, присъщ за региони с високо наличие на торове.
С напредването на възрастта на Слънцето, неговата бляскавост ще се усилва, което ще докара до по-интензивно изпарение, ултравиолетово облъчване и промени в химичния състав на океаните. Това ще повлияе и на техния цвят – от повече зелено и лилаво в бреговете до последователно изгубване на дълбокото синьо.
В геоложки мащаб, нищо на Земята не е постоянно – в това число и цветът на океаните. А това, което през днешния ден възприемаме като константа, може в бъдеще да бъде единствено къс момент в историята на една постоянно изменяща се планета.
