Древний кислород в атмосфере: следы в океане с помощью хрома

Геоученые из Массачусетского технологического института и Океанографического института Вудс-Хоул исследуют хром как новый инструмент для изучения химических изменений в древних океанах и атмосфере Земли, которые сохранились в морских отложениях. Их цель — реконструировать рост уровня атмосферного кислорода, начавшийся около 2,4 миллиарда лет назад, и его влияние на моря, чтобы лучше понять эволюцию жизни и климата.

Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, сосредоточено на хроме как палеопрокси для кислорода. Команда изучила циркуляцию изотопов хрома и их окислительно-восстановительные превращения в бескислородной зоне тропической части Тихого океана, которая служит аналогом древних бескислородных морей. Полученные данные помогают подтвердить надежность использования хрома в качестве инструмента для геологических реконструкций.

«Эволюция кислорода на Земле известна лишь в общих чертах, но она имеет решающее значение для развития и выживания сложной многоклеточной жизни», — говорит соавтор исследования Эд Бойл. Ученые обнаружили, что в бескислородной зоне на глубине около 200 метров происходит предпочтительное восстановление более легкого изотопа хрома-52, что может быть связано с деятельностью денитрифицирующих микробов. Хотя большая часть хрома остается в этой зоне 20–50 лет, небольшая его часть с частицами опускается в глубокий океан, где снова окисляется. Это исследование дает ключ к пониманию того, как сигналы хрома в морских отложениях связаны с изменениями содержания кислорода в древней атмосфере.