اقیانوس‌های زمین زمانی رنگ متفاوتی داشتند و همچنان در حال تغییر خواهند بود.

محققان ژاپنی شواهد قانع‌کننده‌ای ارائه داده‌اند که نشان می‌دهد اقیانوس‌های زمین زمانی سبز بوده‌اند و این رنگ ممکن است در آینده همچنان تغییر کند.

تصویر اقیانوس به رنگ سبز - عکس: UWMADISON/CANVA

زمین از فضا به شکل یک نقطه آبی کمرنگ دیده می‌شود، زیرا تقریباً سه چهارم سطح آن را اقیانوس تشکیل می‌دهد.

با این حال، طبق تحقیقات جدید دانشمندان ژاپنی، اقیانوس‌های زمین زمانی سبز بوده‌اند و این تفاوت رنگ مربوط به شیمی و تکامل فتوسنتز است.

اقیانوس سبز است

طبق گزارش ScienceAlert در ۱۰ آوریل، این تحقیق با مشاهده رنگ سبز آب‌های اطراف جزیره آتشفشانی ایوو جیما در ژاپن آغاز شد که مربوط به نوعی اکسید آهن (III) است. جلبک‌های سبز-آبی در این آب‌ها رشد می‌کنند.

در طول دوره آرکئن، اجداد جلبک‌های سبز-آبی امروزی به همراه سایر باکتری‌ها با استفاده از آهن (II) به جای آب به عنوان منبع الکترون برای فتوسنتز تکامل یافتند. این نشان دهنده وجود سطوح بالای آهن در اقیانوس‌ها است.

آرکئن، ۴ تا ۲.۵ میلیارد سال پیش، دوره‌ای بود که جو زمین و اقیانوس‌ها عاری از اکسیژن گازی بودند. همچنین در همین دوره بود که اولین موجودات زنده‌ای که از نور خورشید انرژی تولید می‌کردند، تکامل یافتند. این موجودات بی‌هوازی بودند، به این معنی که می‌توانستند بدون اکسیژن فتوسنتز کنند.

این امر تغییرات مهمی ایجاد می‌کند زیرا محصول جانبی فتوسنتز بی‌هوازی اکسیژن است. اکسیژن تنها زمانی به صورت گاز در جو وجود دارد که آهن موجود در آب دریا دیگر نتواند اکسیژن را خنثی کند.

موجودات فتوسنتزکننده از رنگدانه‌ها (عمدتاً کلروفیل) در سلول‌های خود برای تبدیل _CO2 به قند با استفاده از انرژی خورشید استفاده می‌کنند. جلبک‌های سبز-آبی منحصر به فرد هستند زیرا رنگدانه کلروفیل رایج را حمل می‌کنند، اما رنگدانه دومی به نام فیکواریتروبیلین (PEB) نیز دارند. این تیم دریافت که جلبک‌های سبز-آبی مدرن که با PEB اصلاح ژنتیکی شده‌اند، در آب سبز بهتر رشد می‌کنند.

قبل از ظهور فتوسنتز و اکسیژن، اقیانوس‌های زمین حاوی آهن در حالت تهی از اکسیژن بودند. بعدها، با افزایش فتوسنتز در طول دوره آرکئن، اکسیژن آزاد شد و منجر به اکسیداسیون آهن در آب اقیانوس‌ها گردید.

شبیه‌سازی‌های کامپیوتری در این مطالعه همچنین نشان داد که اکسیژن آزاد شده در طول فتوسنتز اولیه منجر به غلظت‌های کافی از ذرات آهن اکسید شده برای سبز کردن سطح دریا شده است.

وقتی تمام آهن موجود در اقیانوس اکسید شد، اکسیژن آزاد ( _O2 ) هم در اقیانوس و هم در جو باقی خواهد ماند. این تیم پیشنهاد می‌کند که سیاراتی که از فضا مانند نقاط سبز کم‌رنگ دیده می‌شوند، ممکن است کاندیداهای خوبی برای پناه دادن به حیات فتوسنتزی اولیه باشند.

تغییرات شیمیایی در اقیانوس‌ها به تدریج در طول دوره آرکئن رخ داد که ۱.۵ میلیارد سال، یعنی بیش از نیمی از تاریخ زمین را در بر می‌گیرد. در مقام مقایسه، کل تاریخ توسعه و تکامل حیات پیچیده در سیاره ما تنها حدود یک هشتم تاریخ زمین را در بر می‌گیرد.

بنابراین تقریباً قطعی است که رنگ اقیانوس در این دوره به تدریج تغییر کرده و احتمالاً نوسان داشته است. این ممکن است توضیح دهد که چرا جلبک‌های سبز-آبی هر دو شکل رنگدانه فتوسنتزی را تکامل داده‌اند: کلروفیل، که در محیط نور سفید امروزی خوب است، و PEB، که در محیط‌های نور سبز خوب است.

آیا اقیانوس می‌تواند دوباره تغییر رنگ دهد؟

درسی که از این مطالعه می‌توان گرفت این است که رنگ اقیانوس با شیمی آب و تأثیر حیات مرتبط است. می‌توانیم رنگ‌های دیگر اقیانوس را بدون وام گرفتن زیاد از داستان‌های علمی تخیلی تصور کنیم.

اگر سطح گوگرد بالا بود، زمین می‌توانست اقیانوس‌های بنفش داشته باشد. این امر شامل فعالیت شدید آتشفشانی و سطح پایین اکسیژن اتمسفر می‌شد که منجر به تکثیر باکتری‌های گوگرد بنفش می‌شد.

اگر شرایط آب و هوایی گرمسیری نامساعد باشد، آهن اکسید شده قرمز از تجزیه سنگ‌ها در خشکی تشکیل می‌شود و توسط باد یا رودخانه‌ها به اقیانوس منتقل می‌شود، یا اگر نوعی جلبک مرتبط با "جزر و مد قرمز" رشد کند و سطح اقیانوس را تحت سلطه خود درآورد، اقیانوس می‌تواند قرمز شود.

با پیر شدن خورشید، ابتدا درخشان‌تر می‌شود که منجر به افزایش تبخیر سطحی و تابش شدید اشعه ماوراء بنفش می‌شود. این امر شرایط مساعدی را برای رشد باکتری‌های گوگردی بنفش در آب‌های عمیق و فاقد اکسیژن ایجاد می‌کند.

این امر منجر به افزایش رنگ بنفش، قهوه‌ای یا سبز در مناطق لایه‌بندی شده در اقیانوس یا نزدیک ساحل و کاهش رنگ آبی تیره به دلیل کاهش فیتوپلانکتون‌ها می‌شود.

در مقیاس زمانی زمین‌شناسی، هیچ چیز دائمی نیست. بنابراین، تغییرات در رنگ اقیانوس اجتناب‌ناپذیر است.

این مطالعه در مجله نیچر منتشر شد.

ادامه مطلب بازگشت به مباحث

بازگشت به موضوع

پنجشنبه آنه

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