A Föld óceánjai egykor más színűek voltak, és ez a szín folyamatosan változik.

Japán kutatók meggyőző bizonyítékokat szolgáltattak arra vonatkozóan, hogy a Föld óceánjai egykor zöldek voltak, és hogy a színük a jövőben is változhat.

Az óceán zöldben látható illusztrációja - Fotó: UWMADISON/CANVA

Az űrből nézve a Föld ma halványkék pontnak tűnik, mivel felszínének közel háromnegyedét óceán borítja.

Japán tudósok új kutatása szerint azonban a Föld óceánjai egykor zöldek voltak, és ez a színkülönbség a fotoszintézis kémiájával és evolúciójával függ össze.

Az óceán zöld

A ScienceAlert április 10-i jelentése szerint a kutatás azzal a megfigyeléssel kezdődött, hogy Japánban, Iwo Jima vulkanikus szigetének vize zöld színű, ami a vas(III) izotóp oxidált formájával hozható összefüggésbe. A kékzöld algák ezekben a vizekben virágoznak.

Az archeák korában a modern kékzöld algák ősei más baktériumokkal együtt fejlődtek ki, és a fotoszintézishez víz helyett vas(II)-iont használtak elektronforrásként. Ez az óceánok magas vastartalmára utal.

Az archeasz, 4-2,5 milliárd évvel ezelőtt, egy olyan időszak volt, amikor a Föld légköre és óceánjai mentesek voltak a gáz halmazállapotú oxigéntől. Ebben az időszakban fejlődtek ki az első élőlények is, amelyek napfényből energiát állítottak elő. Ezek az élőlények anaerobok voltak, ami azt jelentette, hogy oxigén nélkül is képesek voltak fotoszintézisre.

Ez fontos változásokat hoz létre, mivel az anaerob fotoszintézis mellékterméke az oxigén. Az oxigén csak gáz halmazállapotban létezik a légkörben, miután a tengervízben lévő vas már nem tudja semlegesíteni az oxigént.

A fotoszintetizáló élőlények pigmenteket (főként klorofillt) használnak sejtjeikben, hogy a Nap energiáját felhasználva _{a CO2-t} cukorrá alakítsák. A kékzöld algák egyedülállóak, mivel a közös pigmentet, a klorofillt hordozzák, de van egy második pigmentjük is, a fikoeritrobilin (PEB). A csapat megállapította, hogy a PEB-vel genetikailag módosított modern kékzöld algák jobban fejlődnek zöld vízben.

A fotoszintézis és az oxigén megjelenése előtt a Föld óceánjai oxigénhiányos állapotban tartalmaztak vasat. Később, az archaikus időszakban, a fotoszintézis fokozódásával oxigén szabadult fel, ami az óceánvízben lévő vas oxidációjához vezetett.

A tanulmányban végzett számítógépes szimulációk azt is kimutatták, hogy a korai fotoszintézis során felszabaduló oxigén elég magas oxidált vasrészecskék koncentrációjához vezetett ahhoz, hogy a tengerfelszín zölddé váljon.

Miután az óceánban lévő összes vas oxidálódott, szabad oxigén ( _O2 ) marad mind az óceánban, mind a légkörben. A csapat szerint az űrből halványzöld pontoknak tűnő világok jó jelöltek lehetnek a korai fotoszintetikus élet befogadására.

Az óceánokban a kémiai változások fokozatosan mentek végbe az archeasz során, amely 1,5 milliárd évet ölelt fel, ami a Föld történetének több mint felét jelenti. Összehasonlításképpen, bolygónk komplex életének fejlődése és evolúciója a Föld történetének csupán körülbelül egynyolcadát fedi le.

Ezért szinte biztos, hogy az óceán színe fokozatosan változott ebben az időszakban, és valószínűleg ingadozott. Ez magyarázhatja, hogy a kékzöld algák miért fejlesztették ki a fotoszintetikus pigment mindkét formáját: a klorofillt, amely jó a mai fehér fénykörnyezetben, és a PEB-t, amely jó a zöld fénykörnyezetben.

Vajon az óceán újra megváltoztathatja a színét?

A tanulmány tanulsága az, hogy az óceán színe összefügg a víz kémiájával és az élet hatásával. El tudunk képzelni más óceánszíneket is anélkül, hogy túlságosan a sci-fiből merítenénk kölcsön.

A Földön lila óceánok lehettek volna, ha magas lett volna a kénszint. Ez intenzív vulkáni tevékenységgel és alacsony légköri oxigénszinttel járt volna, ami a lila kénbaktériumok elszaporodásához vezetett volna.

Az óceán vörösre színeződhet akkor is, ha a trópusi éghajlat zord, ilyenkor vörös oxidált vas keletkezik a szárazföldi kőzetek bomlásából, amelyet a szél vagy a folyók szállítanak az óceánba. Vagy ha egy „vörös dagályhoz” kapcsolódó algafajta virágzik és uralja az óceán felszínét.

Ahogy a Napunk öregszik, először fényesebbé válik, ami fokozott felszíni párolgást és intenzív UV-sugarakat eredményez. Ez kedvező feltételeket teremt a bíbor kénbaktériumok számára, hogy elszaporodjanak a mély, oxigénhiányos vizekben.

Ez több lilát, barnát vagy zöldet eredményezne az óceán rétegzett területein vagy a part közelében, és kevesebb sötétkéket a csökkent fitoplankton miatt.

A geológiai időskálán semmi sem állandó. Ezért az óceánok színének változása elkerülhetetlen.

A tanulmány a Nature folyóiratban jelent meg.

További információ Vissza a témákhoz

Vissza a témához

ANH THU

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