Et studium publiceret i tidsskriftet Nature har givet et nyt indblik i den afgørende periode af Jordens udvikling, hvor atmosfæren og havene kom til at indeholde så meget oxygen, at komplekst liv kunne udvikle sig. Forskere har traditionelt kaldt dette skifte for knap 2,5 milliarder år siden for The Great Oxidation Event, men der var ikke tale om en enkeltstående begivenhed i atmosfæren, fastslår forskerne i deres nye studie.

I stedet foregik oxygeneringen over en lang periode på cirka 200 millioner år. I denne periode gennemgik både atmosfæren og oceanerne flere bølger, hvor oxygenniveauet i både atmosfæren og havet steg og faldt. Og dette foregik synkront: Når oxygen forsvandt fra atmosfæren, forsvandt den også fra havet – og omvendt.

Det sidste er fundamental ny viden, fordi forskerne ikke før har haft mulighed for at bestemme oxygenindholdet, og hvordan dette varierede, i havene i denne periode af Jordens historie. Forskerne er nået frem til deres resultat ved at analysere thallium-isotoper fra sedimenter fra Transvaal i Sydafrika, der i Jordens ungdom var havbund. Thallium er et tungmetal, som findes i forskellige varianter (isotoper). Forholdet mellem de to isoper thallium-205 og thallium-203 påvirkes, når mangan oxideres på havbunden, og derfor fortæller dette forhold noget om oxygenindholdet i det hav, som Transvaal-sedimenterne blev aflejret i. På den baggrund kunne forskerne afsløre, at der i perioder blev akkumuleret oxygen globalt i havvandet og i perioder ikke.

Forskerne kunne sammenholde deres resultat med tidligere analyser af svovl-isotoper i aflejringer fra samme tidsperiode, som på tilsvarende vis sladrer om oxygenindholdet i atmosfæren. Og det viste, at oxygenniveauet i hav og atmosfære svingede i takt. Studiet er foretaget af et internationalt forskerhold ledet af Chadlin Ostrander fra Department of Geology and Geophysics på University of Utah og med deltagelse af ph.d.-studerende i geokemi Kasper Primdahl Olesen fra Biologisk Institut, Syddansk Universitet.

Birgitte Svennevig/SDU. Kilde: Nature vol. 631, pp 335–339 (2024)