Почему океаны Земли когда-то могли быть зелёными и что с ними может случиться в будущем

В 1990 году зонд «Вояджер-1» сделал знаковый снимок Земли с расстояния более 6 миллиардов километров. Снимок, полученный за пределами орбиты Нептуна, запечатлел нашу планету в виде крошечной голубоватой точки — Pale Blue Dot, как её назвали на английском. Оттенок определялся тем, что около 75% земной поверхности покрыто океанами. Но могла ли вода когда-то быть другого цвета?

Исследование, опубликованное в журнале Nature, предполагает, что да. Учёные связали цвет древних океанов с бактериями, появлением фотосинтеза и составом воды на ранней Земле.

Наблюдения у берегов Иводзимы

Исходной точкой для гипотезы стали наблюдения в районе вулканического острова Иводзима, известного как место ожесточённых боёв Второй мировой войны. Учёные заметили, что вода вокруг острова окрашена не в привычный синий, а в зеленоватый цвет. Это связано с высоким содержанием цианобактерий и большого количества окисленного железа.

Цианобактерии (ранее называвшиеся сине-зелёными водорослями, хотя таковыми не являются) активно развиваются в такой среде. Исследователи предполагают, что подобная ситуация могла быть характерна и для древних океанов.

Когда фотосинтез только появился

Первые формы фотосинтеза, по оценкам учёных, появились от 4 до 2,5 миллиардов лет назад, в архейском эоне. Цианобактерии начали использовать солнечную энергию для производства органических веществ, но в те времена кислорода в атмосфере почти не было.

Некоторые бактерии, обитавшие в океане, вместо воды использовали в фотосинтезе окисленное железо. В таких условиях вода приобретала зеленоватый оттенок. Лабораторные эксперименты подтверждают, что эти организмы предпочитают именно такую среду.

Фотосинтез постепенно насыщал океан кислородом, который начал активно связываться с железом и окислять его. Когда запасы «свободного» железа истощились, избыток кислорода стал поступать в атмосферу. Это кардинально изменило состав атмосферы и воды, и с течением времени океаны приобрели современный синий цвет.

Возможные изменения в будущем

Исследование также допускает, что в далёком будущем океаны могут снова изменить цвет. Например, при повышении уровня серы (возможно, из-за вулканической активности) в морях могут начать доминировать бактерии, использующие серу для метаболизма. Такие организмы имеют фиолетовый оттенок, что может сделать цвет океанов другим — и Земля уже станет не голубой, а «бледно-фиолетовой точкой».

Но подобные процессы займут миллионы, а то и миллиарды лет.

Читайте также: