Zemské oceány měly kdysi jinou barvu a budou se i nadále měnit.

Japonští vědci předložili přesvědčivé důkazy o tom, že oceány na Zemi byly kdysi zelené a že se jejich barva může v budoucnu i nadále měnit.

Ilustrace oceánu v zelené barvě - Foto: UWMADISON/CANVA

Z vesmíru se Země nyní jeví jako bledě modrá tečka, protože téměř tři čtvrtiny jejího povrchu tvoří oceán.

Podle nového výzkumu japonských vědců však byly oceány Země kdysi zelené a tento barevný rozdíl souvisí s chemií a vývojem fotosyntézy.

Oceán je zelený

Podle serveru ScienceAlert z 10. dubna výzkum začal pozorováním, že vody kolem sopečného ostrova Iwodžima v Japonsku jsou zelené, což souvisí s oxidovanou formou železa (III). V těchto vodách se daří modrozeleným řasám.

Během archaea se předkové moderních modrozelených řas a dalších bakterií vyvinuli a pro fotosyntézu místo vody používali jako zdroj elektronů železo(II). To naznačuje vysokou hladinu železa v oceánech.

Archean, tedy období před 4 až 2,5 miliardami let, byl obdobím, kdy zemská atmosféra a oceány postrádaly plynný kyslík. Během tohoto období se také vyvinuly první organismy, které dokázaly produkovat energii ze slunečního záření. Tyto organismy byly anaerobní, což znamená, že mohly fotosyntetizovat bez kyslíku.

To vytváří důležité změny, protože vedlejším produktem anaerobní fotosyntézy je kyslík. Kyslík existuje v atmosféře jako plyn pouze tehdy, když železo v mořské vodě již nedokáže kyslík neutralizovat.

Fotosyntetické organismy používají ve svých buňkách pigmenty (hlavně chlorofyl) k přeměně _CO2 na cukr s využitím sluneční energie. Modrozelené řasy jsou unikátní, protože nesou běžný pigment chlorofyl, ale mají také druhý pigment zvaný fykoerythrobilin (PEB). Tým zjistil, že moderní modrozelené řasy geneticky modifikované pomocí PEB rostou lépe v zelené vodě.

Před příchodem fotosyntézy a kyslíku obsahovaly oceány Země železo ve stavu ochuzeném o kyslík. Později se kyslík uvolňoval, když se fotosyntéza zvýšila během archea, což vedlo k oxidaci železa v oceánské vodě.

Počítačové simulace ve studii také zjistily, že kyslík uvolňovaný během rané fotosyntézy vedl k dostatečně vysokým koncentracím oxidovaných částic železa, aby se hladina moře zbarvila do zelena.

Jakmile bude veškeré železo v oceánu oxidováno, zůstane v oceánu i v atmosféře volný kyslík ( _O2 ). Tým naznačuje, že světy , které vypadají jako světle zelené tečky pozorované z vesmíru, by mohly být dobrými kandidáty na to, aby zde mohl vzniknout raný fotosyntetický život.

Chemické změny v oceánech probíhaly postupně v průběhu archeánu, který trval 1,5 miliardy let, což je více než polovina historie Země. Pro srovnání, celá historie vývoje a evoluce komplexního života na naší planetě pokrývá pouze asi osminu historie Země.

Je proto téměř jisté, že se barva oceánu v tomto období postupně měnila a pravděpodobně kolísala. To může vysvětlovat, proč si modrozelené řasy vyvinuly obě formy fotosyntetického pigmentu: chlorofyl, který je vhodný v dnešním prostředí bílého světla, a PEB, který je vhodný v prostředí zeleného světla.

Může oceán znovu změnit barvu?

Poučení z této studie je, že barva oceánu souvisí s chemickým složením vody a dopadem života. Můžeme si představit jiné barvy oceánu, aniž bychom si příliš mnoho vypůjčovali ze sci-fi.

Země mohla mít fialové oceány, pokud by byla vysoká hladina síry. To by zahrnovalo intenzivní sopečnou činnost a nízkou hladinu kyslíku v atmosféře, což by vedlo k šíření fialových sirných bakterií.

Oceán se může zbarvit do červena také v případě drsných tropických klimatických podmínek, kdy se rozkladem hornin na souši tvoří červené oxidované železo, které je do oceánu unášeno větrem nebo řekami. Nebo pokud se na hladině oceánu daří a dominuje druh řas spojených s „rudým přílivem“.

Jak naše Slunce stárne, nejprve se stává jasnějším, což vede ke zvýšenému odpařování z povrchu a intenzivnímu UV záření. To vytváří příznivé podmínky pro prosperitu purpurových sirných bakterií v hlubokých vodách s nedostatkem kyslíku.

To by vedlo k více fialové, hnědé nebo zelené barvě ve stratifikovaných oblastech oceánu nebo poblíž pobřeží a méně tmavě modré kvůli sníženému množství fytoplanktonu.

V geologickém časovém měřítku není nic trvalé. Proto jsou změny barvy oceánu nevyhnutelné.

Studie byla publikována v časopise Nature.

Číst dále Zpět k tématům

Zpět k tématu

ANH ČT

Zdroj: https://tuoitre.vn/dai-duong-tren-trai-dat-tung-co-mau-khac-va-se-con-doi-mau-20250411113825899.htm