Havet ændrer næsten iltes liv

Kemiske ændringer i havene for mere end 800 millioner år siden ødelagde næsten den iltrige atmosfære, der banede vejen for komplekst liv på Jorden, ny forskning tyder på.

Derefter, som nu, planeten havde en "oxiderende" atmosfære, drevet af planteplankton - havets "planter" - frigiver ilt under fotosyntesen.

Imidlertid, ny forskning fra et internationalt team, herunder University of Exeter og spænder over Toulouse, Leeds, London og Nanjing, tyder på, at havændringer i den tidlige neoproterozoiske æra (fra en milliard til 800 millioner år siden) kan have låst fosfor - et livsvigtigt næringsstof for livet - begrænset vækst af fytoplankton og iltfrigivelse.

Undersøgelsen tyder på, at mængden af ​​tilgængeligt fosfor forblev "bare tilstrækkelig" til at understøtte den oxiderende atmosfære-hvilket forhindrer en tilbagevenden til den "reducerende" (iltfattige) atmosfære, der eksisterede over en milliard år tidligere.

"Havkemi i denne periode ændrede sig til at blive 'ferruginøs' (rig på jern), "sagde Dr. Romain Guilbaud, fra CNRS (Toulouse).

"Vi ved, at havkemi påvirker cyklussen af ​​fosfor, men indvirkningen på fosfor tilgængelighed på dette tidspunkt var ikke blevet undersøgt før nu.

"Ved at analysere havsedimenter, vi fandt ud af, at jernmineraler var meget effektive til at fjerne fosfor fra vandet. "

Fytoplanktonvækst øger også atmosfærisk ilt, fordi, at have delt kulstof og ilt og frigivet ilt, planter dør og deres kulstof begraves - så det kan ikke rekombineres med ilt for at danne kuldioxid.

På trods af reduktioner i fotosyntesen og denne organiske begravelse af kulstof, både på grund af begrænset fosfor, undersøgelsen tyder på, at ilt i atmosfæren ikke faldt lavere end 1% af de nuværende niveauer - "lige nok" til at opretholde en oxiderende atmosfære.

"Vores observationer tyder på betydelig potentiel variation i atmosfæriske iltkoncentrationer på tværs af Jordens 'middelalder', "sagde professor Tim Lenton, Direktør for Global Systems Institute ved University of Exeter.

Han tilføjede:"Et spørgsmål om fremkomsten af ​​komplekst liv er, hvorfor det ikke skete før.

"Mangel på ilt og mangel på næringsstoffer er to mulige årsager, og vores undersøgelse tyder på, at begge disse kan have været tilfældet i den tidlige neoproterozoiske æra.

"Faktisk, hvis fosforindholdet i vandet var faldet noget lavere, det kunne have tippet verden tilbage i en 'reducerende' atmosfære, der er egnet til bakterier, men ikke til komplekse liv. "

En tilbagevenden til en "reducerende" atmosfære ville have vendt den store oxidationsbegivenhed, som skete for omkring 2,5 milliarder år siden, under hvilken fotosyntese af cyanobakterier i havene indførte fri ilt til atmosfæren.