Появление атмосферного кислорода было сложнее, чем считалось ранее
Появление кислорода в атмосфере Земли, вероятно, было не единичным событием, а длительной серией подъемов и спадов. К такому выводу пришла международная группа исследователей, изучив керны, полученные в рамках проекта FAR DEEP. Бурение по проекту «Фенноскандия — Арктическая Россия — Бурение Ранней Земли» (FAR DEEP) проводилось летом 2007 года недалеко от Мурманска. Проект, часть Международной программы континентального научного бурения, позволил создать непрерывную запись горных пород, отложившихся в протерозойском эоне — от 2,5 до 0,542 миллиарда лет назад.
Исследователи сообщают в выпуске Science Express от 1 декабря, что оценка этих кернов и сравнение их с ранее изученными кернами из Габона подтверждают вывод: Великое кислородное событие растянулось на сотни миллионов лет. Уровень кислорода постепенно превысил низкий порог для окисления минерала пирита около 2,5 млрд лет назад, а около 2,4 млрд лет назад исчезла сера с масс-независимым фракционированием изотопов (MIF). Затем уровень кислорода рос во время палеопротерозоя, достигнув примерно 1% от современного уровня.
«Определение того, когда возникла кислородная атмосфера, зависит от того, какой порог вы ищете, — говорит Ли Р. Камп, профессор геонаук из Университета Пенсильвании. — Это могло быть, когда окисляется пирит, когда исчезает сера MIF или когда происходит окисление глубокой коры». Когда кислород достиг уровня около 1%, грунтовые воды стали сильно окисленными, что позволило им, просачиваясь через породы, окислять захороненное органическое вещество.
Керны проекта FAR-DEEP сравнивали с образцами из Франсевильского бассейна в Габоне по соотношению изотопов углерода ¹³C и ¹²C, чтобы проверить, были ли высокие темпы накопления кислорода глобальным явлением. Оба набора кернов показывают крупные отложения углерода в виде ископаемой нефти и схожие изменения изотопа ¹³C во времени. Это указывает, что изменения в изотопах углерода произошли по всему миру, а уровни кислорода в атмосфере были высоки.