Ученые детально воссоздали химическую структуру океанов 520 миллионов лет назад

Исследователи из Китая разработали модель пространственной структуры химического состава океанов ранней Земли (>520 млн лет назад), что значительно углубляет понимание того, как морские условия повлияли на эволюцию высших форм жизни. Результаты исследования «Теоретическое предсказание химической зональности ранних океанов» были опубликованы в ноябре 2015 года на обложке журнала Science China: Earth Sciences.

Работа предлагает детальную модель химической зональности бескислородных океанов, существовавших до 520 миллионов лет назад. Ученые использовали химический состав поровых вод современных продуктивных континентальных окраин и воды бескислородных бассейнов в качестве аналога для ранних океанов. Согласно модели, от мелководных прибрежных до глубоководных районов простирались различные окислительно-восстановительные зоны: оксическая (содержащая O₂), азотная (обогащенная NO₃⁻/NO₂⁻), марганцево-железистая (обогащенная Mn²⁺ или Fe²⁺), сульфидная (обогащенная H₂S), метановая (обогащенная CH₄) и железистая (обогащенная Fe²⁺). Ключевое отличие от современных океанов — выраженные латеральные градиенты, создававшиеся мощными химическими потоками с континентов и из гидротермальных систем.

Эта детальная химическая модель согласуется с растущими доказательствами высокой неоднородности и динамики химического состава ранних океанов. Как отметил профессор Томас Альгео, различное пространственное распределение химических зон, вероятно, оказало большое влияние на раннюю жизнь. Предложенная модель предоставляет теоретическую основу для изучения эволюции химии океана и биогеохимических циклов, а также помогает понять, как прогрессирующая оксигенация океанов повлияла на эволюцию жизни.