Loading...

Вольфрам поможет понять, как на Земле появился кислород
Земля в архее в представлении художника | Alec Brenner/Harvard University

Европейские ученые нашли способ отслеживать изменения уровня кислорода в океанах ранней Земли. Для этого необходимо измерить изотопы вольфрама, содержание которых в воде коррелирует с ее насыщением кислородом. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Без кислорода земная жизнь не могла бы развиться. Но в океанах молодой Земли его практически не было. Уровень кислорода начал повышаться только после появления первых фотосинтезирующих бактерий. Насыщение атмосферы кислородом — одно из главных событий в истории Земли, и исследователи всегда интересовались этим явлением. Поэтому ученые ищут новые методы датировки и отслеживания изменений уровня кислорода в океане, которые позволят точнее понять данный процесс.

Теперь немецкие и швейцарские ученые нашли новый способ. Он основан на измерении концентраций металла вольфрама. В океане его мало, что затрудняет точный подсчет количества его изотопов. У вольфрама есть тяжелые изотопы с большим числом нейтронов и более легкие с меньшим. Но новый аналитический метод позволяет достаточно точно измерить относительное содержание изотопов вольфрама.

Ученые взяли пробы воды в бассейне Балтийского моря. Пробы были как из богатой кислородом поверхностной воды, так и из глубинной с дефицитом кислорода. На границе этих слоев образуются оксидные минералы, связывающие легкий вольфрам. Поэтому оставшийся в морской воде металл становится относительно тяжелее. Кислород необходим для образования оксидных минералов, поэтому концентрация кислорода в океанах коррелирует с изотопным составом вольфрама в морской воде.

«Повышение концентрации кислорода в океанах на ранней Земле должно было привести к увеличению образования оксидных минералов и, следовательно, к изотопно более тяжелому морскому вольфраму», — прокомментировал руководитель исследовательской экспедиции Флориан Курцвейл из Института геологии и минералогии Кельнского университета.

В дальнейшем ученые хотят показать, что это развитие сохранилось в морских отложениях. Состав изотопов вольфрама самых старых отложений на Земле мог бы помочь проследить изменение уровня кислорода в морской среде на протяжении всей истории Земли, словно генетический отпечаток пальца.