Téměř tři čtvrtiny Země je pokryt oceány, takže planeta vypadá jako a bledě modrá tečka z vesmíru. Japonští vědci však učinili přesvědčivý případ, že Země je oceány byly kdysi zelené, v a Studie zveřejněná v přírodě.
Důvod, proč by pozemské oceány mohly vypadat odlišně ve starověké minulosti, je co do činění s jejich chemií a vývojem fotosyntéza. Jako vysokoškolský student formace pásmového železa Při zaznamenávání historie planety.
Banded železo formace byly uloženy v Archean a paleoproterozoic věkyzhruba mezi 3,8 a 1,8 miliardy před lety. Život tehdy byl v oceánech omezen na jeden buněčný organismy. Kontinenty byly neúrodnou krajinou šedých, hnědých a černých hornin a sedimentů.
Déšť padající na kontinentální horniny rozpuštěné železo, které bylo poté přeneseno do oceánů řekami. Další zdroje železa byly sopky na dně oceánu. Toto železo se stane důležitým později.
Archaean eon byl čas, kdy Atmosféra Země a oceán postrádal plynný kyslík, ale také když se vyvinuly první organismy, které generovaly energii ze slunečního světla. Tyto organismy používaly anaerobní fotosyntézu, což znamená, že mohou provádět fotosyntézu v nepřítomnosti kyslíku.
To spustilo důležité změny jako vedlejší produkt anaerobní fotosyntézy je kyslíkový plyn. Kyslíkový plyn vázaný na železo v mořské vodě. Kyslík existoval jako plyn v atmosféře, když železo s mořskou vodou už nemohlo neutralizovat další kyslík.
Nakonec včasná fotosyntéza vedla k „Skvělá oxidační událost“Hlavní ekologický bod obratu, který udělal Složitý život na Zemi možné. Přechod z převážně bez kyslíku na zemi na jednu s velkým množstvím kyslíku v oceánu a atmosféře.
„Pásy“ různých barev v útvarech se železem zaznamenávají tento posun se střídáním mezi usazením železa uloženého v nepřítomnosti kyslíku a červeného oxidovaného železa.
Případ pro zelené oceány
Případ nedávného článku pro zelené oceány v archajském eonu začíná pozorováním: Vody kolem japonského sopečného ostrova Iwo Jima mají nazelenalý odstín forma oxidovaného železa – Fe (III). V zelených vodách obklopujících ostrov se daří modro-zelené řasy.
Navzdory svému názvu jsou modro-zelené řasy primitivní bakterie a ne skutečné řasy. V archaejské eon se předci moderních modro-zelených řas vyvíjeli vedle dalších bakterií, které používají železné železo místo vody jako zdroj elektronů pro fotosyntézu. To ukazuje na vysokou hladinu železa v oceánu.
Fotosyntetické organismy používají pigmenty (většinou chlorofyl) ve svých buňkách k transformaci CO₂ na cukry pomocí energie Slunce. Chlorofyl dává rostlinám jejich zelenou barvu. Bluce-zelené řasy jsou zvláštní, protože nesou běžný pigment chlorofylu, ale také druhý pigment zvaný fycoerythrobilin (PEB).
Ve svém příspěvku, vědci zjistili, že geneticky upravené moderní modrozelené řasy s PEB rostou lépe v zelených vodách. Přestože je chlorofyl skvělý pro fotosyntézu ve spektrech světla viditelného, zdá se, že PEB je v podmínkách zeleného světla lepší.
Před vzestupem fotosyntézy a kyslíku obsahovaly zemské oceány rozpuštěné snížené železo (železo uložené v nepřítomnosti kyslíku). Kyslík uvolněný vzestupem fotosyntézy v archean eon pak vedl k oxidovanému železo v mořské vodě. Počítačové simulace papíru také zjistily, že kyslík uvolňovaný časnou fotosyntézou vedl k dostatečně vysoké koncentraci oxidovaných částic železa, aby se z zelené vody otočila.
Jakmile bylo veškeré železo v oceánu oxidováno, existoval volný kyslík (0₂) v zemských oceánech a atmosféře. Hlavním důsledkem studie je tedy bledě zelená tečka Světy prohlížené z vesmíru jsou dobré kandidátské planety, které mají včasný fotosyntetický život.
Související: Tajemná „černá díra“ v Tichém oceánu, která vyvolala divoké zvěsti online
Změny v chemii oceánu byly postupné. Archajské období trvalo 1,5 miliardy let. To je více než polovina historie Země. Pro srovnání, celá historie vzestupu a vývoje komplexního života představuje asi osmé historie Země.
Téměř jistě se v tomto období postupně změnila barva oceánů a potenciálně oscilovaná. To by mohlo vysvětlit, proč se modro-zelené řasy vyvinuly obě formy fotosyntetických pigmentů. Chlorofyl je nejlepší pro bílé světlo, což je typ slunečního světla, které dnes máme. Využití zeleného a bílého světla by byla evoluční výhoda.
Mohly by oceány znovu změnit barvu?
Lekce z nedávného japonského článku je, že barva našich oceánů je spojena s chemií vody a vlivem života. Dokážeme si představit různé barvy oceánu, aniž bychom se příliš půjčili z sci -fi.
Fialové oceány by bylo možné na Zemi, pokud Hladiny síry byly vysoké. To by mohlo být spojeno s intenzivní sopečnou aktivitou a nízkým obsahem kyslíku v atmosféře, což by vedlo k dominanci fialové bakterie síry.
Červené oceány jsou také teoreticky možné za intenzivního tropického podnebí, když červené oxidované železo Formy z rozpadu skal na zemi a jsou přenášeny do oceánů řekami nebo větrem. Nebo pokud je typ řas Spojeno s „Červenými přílivy“ přišel ovládnout povrchové oceány.
Tyto červené řasy jsou běžné v oblastech s intenzivní koncentrací hnojiv, jako je dusík. V moderních oceánech to bývá v pobřeží v blízkosti kanalizací.
Jak naše slunce stárne, bude to Nejprve se stane jasnějším což vede ke zvýšenému odpařování povrchu a intenzivnímu UV záření. To může upřednostňovat fialové bakterie síry žijících v hlubokých vodách bez kyslíku.
To povede k fialové, hnědé nebo zelené odstíny v pobřežních nebo stratifikovaných oblastech, s méně tmavě modrou barvou ve vodě, když fytoplankton klesá. Nakonec se oceány zcela odpařují, jak se slunce rozšiřuje, aby zahrnovalo oběžnou dráhu Země.
V Geological Timescales není nic trvalého a změny v barvě našich oceánů jsou proto nevyhnutelné.
Tento upravený článek je znovu publikován Konverzace Podle licence Creative Commons. Přečtěte si Původní článek.
