Ученые раскрыли двухмиллиардную историю насыщения Земли кислородом

Схематическое изображение образования сульфатов с включением масс-независимых сигнатур изотопов кислорода. Автор: Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09471-4

Международная группа исследователей раскрыла, как атмосфера Земли превратилась из бедной кислородом в богатую за период около двух миллиардов лет.

Доктор Мэттью Додд из Школы наук о Земле Университета Западной Австралии сотрудничал в исследовании, которое возглавил Университет технологии Чэнду и опубликовал в журнале Nature.

«Ученые подозревали, что уровень кислорода на Земле увеличивался поэтапно, но точные сроки и связи с химией океана и биологической эволюцией остаются спорными», — сказал доктор Додд.

«Подъем кислорода в атмосфере Земли является фундаментальным для появления сложной жизни, дышащей кислородом, обитаемости планеты и создания жизненно важных природных ресурсов».

Исследователи проанализировали высокоразрешающие записи изотопов кислорода, сохранившиеся в древних сульфатных минералах, чтобы восстановить подъем атмосферного кислорода и его динамическое взаимодействие с океанами.

«Систематически отбирая записи изотопов кислорода за миллиарды лет и интегрируя ранее опубликованные данные, мы построили наиболее полную реконструкцию эволюции кислорода на основе изотопов, охватывающую последние три миллиарда лет», — пояснил доктор Додд.

Результаты выявили три основных эпизода увеличения атмосферного кислорода — во время палеопротерозоя (2500–1600 миллионов лет назад), неопротерозоя (1 миллиард–538,8 миллиона лет назад) и палеозоя (538,8–252 миллиона лет назад) — достигнув стабильного, современного уровня около 410 миллионов лет назад.

Важно, что после неопротерозойского подъема кислорода океаны Земли, в значительной степени лишенные кислорода, подверглись периодическим импульсам окисления.

Эти события привели к синхронным сдвигам изотопов углерода, серы и кислорода в течение сотен миллионов лет, что позволяет предположить, что увеличение атмосферного кислорода неоднократно вызывало временное окисление океана.

«Результаты обеспечивают экологическую основу для понимания происхождения и эволюции жизни на Земле, а также формирования месторождений полезных ископаемых и нефтяных ресурсов», — заключил доктор Додд.

Больше информации: Haiyang Wang et al, Two-billion-year transitional oxygenation of the Earth's surface, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09471-4

Источник: University of Western Australia