Когда тропические океаны были оазисами кислорода

Новое исследование раскрывает, когда и почему древние тропические моря превратились из кислородных оазисов в «мёртвые зоны», и даёт ключи к пониманию долгосрочной эволюции океанической среды.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, показывает, что во время протерозойского эона (2,5 млрд — 539 млн лет назад) уровень кислорода в тропических океанах был выше, чем в средних широтах. Это полная противоположность современной картине, где тропические воды содержат меньше растворённого кислорода.

Автор: Pixabay/CC0 Public Domain

Учёные под руководством бывшего докторанта Сиракузского университета Жуйляна Хэ и его научного руководителя, профессора Цзуньли Лу, проанализировали огромный массив геохимических данных за последние 2 миллиарда лет. Используя соотношение йода и кальция в древних карбонатных породах, они реконструировали уровень кислорода в разных широтах.

«Кислород — это как выключатель, который определяет химическую форму йода в морской воде», — говорит Цзуньли Лу. — «Окисленная форма йода сохраняется в карбонатных породах, медленно записывая для нас историю кислорода, которую мы можем листать страницу за страницей».

Моделирование градиента кислорода в океане. Автор: Nature Geoscience (2026). DOI: 10.1038/s41561-025-01896-w

Перевёрнутый океан

В протерозое, когда атмосферного кислорода было очень мало, тропические воды были оазисами кислорода в основном бескислородном океане. Это поддерживалось фотосинтезирующими организмами, которые производили кислород быстрее, чем он потреблялся.

Современная картина сформировалась после того, как атмосферный кислород пересёк критический порог — около 1% от нынешнего уровня. После этого физические процессы стали доминировать над биологическими, что привело к современному распределению кислорода.

Порог для жизни

Согласно данным, этот переход произошёл между 570 и 500 миллионами лет назад, непосредственно перед одним из самых драматических эпизодов в истории жизни — кембрийским взрывом, когда разнообразие животных резко возросло.

«Понимание того, как физико-химическая среда Земли эволюционировала вместе с биологией, далеко от завершения», — говорит Лу. — «С этим исследованием мы открываем новую дверь для изучения этих отношений в нескольких измерениях, а не только во времени».

Источник: Syracuse University