Jordens hav hade en gång en annan färg och kommer att fortsätta att förändras.

Japanska forskare har presenterat övertygande bevis för att jordens hav en gång var gröna och att färgen kan fortsätta att förändras i framtiden.

Illustration av havet i grönt - Foto: UWMADISON/CANVA

Sett från rymden framstår jorden nu som en ljusblå prick eftersom nästan tre fjärdedelar av dess yta består av hav.

Enligt ny forskning av japanska forskare var dock jordens hav en gång gröna, och denna färgskillnad är relaterad till fotosyntesens kemi och utveckling.

Havet är grönt

Enligt ScienceAlert den 10 april började forskningen med observationen att vattnen runt den japanska vulkanön Iwo Jima var gröna, relaterat till en oxiderad form av järn (III). Blågröna alger trivs i dessa vatten.

Under den arkeiska perioden utvecklades förfäderna till moderna blågröna alger tillsammans med andra bakterier genom att använda järn(II) istället för vatten som elektronkälla för fotosyntes. Detta tyder på höga halter av järn i haven.

Arkeiska perioden, för 4 till 2,5 miljarder år sedan, var en period då jordens atmosfär och hav saknade gasformigt syre. Det var också under denna period som de första organismerna som producerade energi från solljus utvecklades. Dessa organismer var anaeroba, vilket innebar att de kunde fotosyntetisera utan syre.

Detta är en betydande förändring eftersom biprodukten av anaerob fotosyntes är syre. Syre existerar bara som gas i atmosfären när järnet i havsvattnet inte längre kan neutralisera det.

Fotosyntetiska organismer använder pigment (främst klorofyll) i sina celler för att omvandla _koldioxid till socker med hjälp av solens energi. Blågröna alger är unika eftersom de bär det vanliga pigmentet klorofyll, men har också ett andra pigment som kallas fykoerytrobilin (PEB). Teamet fann att moderna blågröna alger som genetiskt modifierats med PEB växer bättre i grönt vatten.

Före fotosyntesens och syrets uppkomst innehöll jordens hav järn i ett syreutarmat tillstånd. Senare frigjordes syre när fotosyntesen ökade under arkeiska perioden, vilket ledde till oxidation av järn i havsvattnet.

Datorsimuleringar i studien fann också att syre som frigörs under tidig fotosyntes ledde till tillräckligt höga koncentrationer av oxiderade järnpartiklar för att göra havsytan grön.

När allt järn i havet har oxiderats kommer fritt syre ( _O2 ) att finnas kvar i både havet och atmosfären. Teamet föreslår att världar som ser ut som blekgröna prickar sedda från rymden kan vara bra kandidater för att hysa tidigt fotosyntetiskt liv.

De kemiska förändringarna i haven skedde gradvis under den arkeiska perioden, som sträckte sig över 1,5 miljarder år, mer än hälften av jordens historia. Som jämförelse täcker hela historien om utvecklingen och evolutionen av komplext liv på vår planet endast ungefär en åttondel av jordens historia.

Det är därför nästan säkert att havets färg förändrades gradvis under denna period och sannolikt fluktuerade. Detta kan förklara varför blågröna alger utvecklade båda formerna av fotosyntetiskt pigment: klorofyll, vilket är bra i dagens vita ljusmiljö, och PEB, vilket är bra i gröna ljusmiljöer.

Kan havet ändra färg igen?

Lärdomen från den här studien är att havets färg är relaterad till vattenkemi och livets inverkan. Vi kan föreställa oss andra havsfärger utan att låna för mycket från science fiction.

Jorden kunde ha haft lila hav om svavelhalterna hade varit höga. Detta skulle ha inneburit intensiv vulkanisk aktivitet och låga atmosfäriska syrehalter, vilket skulle ha lett till spridning av lila svavelbakterier.

Havet kan också bli rött om det tropiska klimatet är hårda, rött oxiderat järn bildas vid nedbrytning av bergarter på land och transporteras till havet med vind eller floder. Eller om en typ av alg som är förknippad med "rödvatten" frodas och dominerar havsytan.

Allt eftersom vår sol åldras blir den först ljusare, vilket leder till ökad ytavdunstning och intensiva UV-strålar. Detta skapar gynnsamma förhållanden för purpursvavelbakterier att frodas i djupa, syrefattiga vatten.

Detta skulle resultera i mer lila, brunt eller grönt i stratifierade områden i havet eller nära stranden och mindre mörkblått på grund av minskad fytoplankton.

På den geologiska tidsskalan är ingenting permanent. Därför är förändringar i havets färg oundvikliga.

Studien publicerades i tidskriften Nature.

Läs mer Tillbaka till ämnen

Tillbaka till ämnet

ANH TOR

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