Oksygen begynte å akkumuleres i atmosfæren for om lag 2,3 milliarder år siden. Men amerikanske forskere hevder nå å ha funnet bevis for at oksygenproduksjonen startet i havet mye tidligere, for minst 3,2 milliarder år siden.
Det røde punktet viser hvor kjerneprøven ble hentet i Barberton grønnsteinsbelte øst i Sør-Afrika. Illustrasjon: Satkoski et al., 2015
Amerikanske forskere har studert urgamle, godt bevarte bergarter fra Sør-Afrika som mener de viser tegn på at oksygen eksisterte i havene mye tidligere enn tidligere antatt.
Bergartene, som i hovedsak består av jaspis (jernoksid og kvarts), ble avsatt i et grunt hav for om lag 3,23 milliarder år siden.
Forskerne, som nylig publiserte funnene i tidsskriftet Earth and Planetary Letters, observerte også fossiler av cyanobakterier, som de mener kan ha utført fotosyntese og dannet oksygen.
Jaspisen som ble undersøkt inneholdt ulike variasjoner av jernoksider, og ved hjelp av et massespektrometer, kunne forskerne slå fast at jaspisen som ble avsatt i grunt hav inneholdt jernoksider som må ha krevd tilgjengelig oksygen.
Det er velkjent at Jordas atmosfære ble fylt med oksygen i stor skala for om lag 2,5 – 2,9 milliarder år siden. Nyere forskning har vist at oksygen kan ha blitt produsert så tidlig som tre milliarder år siden.
Men de nye funnene kan nå ha skjøvet tidspunktet for det første oksygenet enda lenger tilbake i og med at bergartene er 3,23 milliarder år gamle.
Forskerne påpeker samtidig at 3,4 milliarder år gamle bergarter tyder på at det ikke fantes noe oksygen da.
Dermed har usikkerhetsintervallet for når den første dannelsen av oksygen på Jorda fant sted blitt innsnevret til under 200 millioner år.
Prøvene som ble undersøkt er hentet fra ett enkelt borehull. Dermed kan ikke forskerne vite hvorvidt oksygen også ble produsert i andre deler av verden eller om dette var et lokalt fenomen.
Men en av forfatterne bak forskningsartikkelen, Clark Johnson ved University of Wisconsin-Madison, er ikke i tvil om at den videre utviklingen kan ha gått svært raskt når organismer som kunne utføre fotosyntese først utviklet seg.
– Å utvikle fotosyntese var en del av et evolusjonært kappløp. Når et såpass komplisert cellemaskineri først kom til, var energikildene nærmest utømmelige. Alt som trengtes var sol, vann og karbondioksid, sier Johnson i en pressemelding.
Bildet viser kjerneprøven fra Sør-Afrika. Lagrekkene, som er om lag 3,2 milliarder år gamle, ble avsatt som sedimenter i et grunt hav. De røde lagene har et høyt innhold av jern. Foto: David Tenenbaum / University of Wisconsin-Madison
Men oksygenkonsentrasjonen for 3,2 milliarder år siden var sannsynligvis svært lav. Forskerne har regnet seg frem til at nivået kan ha vært om lag 0,1 prosent av dagens konsentrasjon i havene.
