Der Sauerstoffanteil in der Erdatmosphäre blieb nach dem Auftreten der ersten photosynthetischen Mikroben extrem niedrig, da die Gesteine der alten Kontinente ihre Moleküle aktiv absorbierten und sie daran hinderten, sich im Ozean und in der Luft anzusammeln. Dies geht aus einem Artikel hervor, der in der Zeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht wurde.
„Eine Sättigung der Erdatmosphäre mit Sauerstoff kann jederzeit auftreten. Dazu wurde lediglich die „richtige“chemische Zusammensetzung der Kontinente benötigt. Wir fanden heraus, dass sich die Chemie der Kontinente dramatisch änderte, als sich Sauerstoff im Primärozean des Planeten ansammelte “, sagt Matthijs Smit von der University of British Columbia in Vancouver, Kanada.
Wie Wissenschaftler heute glauben, ähnelte sich die Erde in der fernen Vergangenheit heute in nichts mehr - es gab keinen Sauerstoff in ihrer Atmosphäre und es gab viel Kohlendioxid und Methan. Das Wasser, das in Temperatur und Konsistenz an kochende dicke Suppe erinnert, wurde von bizarren extremophilen Bakterien bewohnt, deren Spuren in Form von Ablagerungen eigenartiger „Decken“mikrobieller Kolonien häufig von Wissenschaftlern in den ältesten Gesteinen der Erde gefunden werden.
Niemand weiß genau, wann das Leben geboren wurde - es gibt widersprüchliche Beweise dafür, dass es bereits vor 3,3 bis 3,7 Milliarden Jahren oder sogar vor 4 Milliarden Jahren existierte, und zwar unmittelbar nach dem Abschluss der Entstehung der Erde und des Mondes und dem Ende ihres "Bombardements". große Asteroiden und Kometen, die die "Steine des Lebens" auf die Erde brachten.
Dieses Leben, sagt Smith, dauerte bis zu dem, was Geologen die "große Sauerstoffkatastrophe" nennen. Vor etwa 2,4 bis 2,32 Milliarden Jahren stieg die Sauerstoffkonzentration in der Atmosphäre stark an und stieg heute von 0,0001% auf 21%. Als Grund für sein heutiges Auftreten gelten die ersten photosynthetischen Organismen, Cyanobakterien, die die Atmosphäre von CO2 befreit und mit Sauerstoff gefüllt haben.
Andererseits bleibt, wie Wissenschaftler bemerken, unklar, was genau das Wachstum der Sauerstoffkonzentration im Wasser und in der Erdatmosphäre in jenen Hunderten von Millionen von Jahren einschränkte, als Cyanobakterien bereits im primären Ozean des Planeten existierten.
Einige Wissenschaftler vermuten, dass der "zusätzliche" Sauerstoff von den primären kontinentalen Gesteinen der Erde absorbiert wurde, die zu einer Zeit gebildet wurden, als sich praktisch kein Sauerstoff in der Atmosphäre befand, während andere glauben, dass die Rolle des "Absorbers" von Sauerstoff von den Überresten lebender Organismen übernommen wurde, die sich am Boden angesammelt haben Die Ozeane der Erde sind Hunderte Millionen Jahre alt.
Smith und sein Kollege Klaus Mezger von der Universität Bern (Schweiz) fanden neue Beweise für die erste Hypothese, indem sie die chemische Zusammensetzung von Zehntausenden von Krustenproben analysierten, die sich lange vor Beginn der "Sauerstoffkatastrophe" und zu einem Zeitpunkt gebildet hatten, als der Sauerstoffanteil in der Atmosphäre lag wuchs im schnellsten Tempo.
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Für diese Analyse verwendeten die Wissenschaftler eine ausgeklügelte Technik - sie maßen die Anteile von Chrom und Uran in diesen Gesteinen, die unterschiedlich auf den Prozess der Zerstörung von Gesteinen durch Sauerstoff und Wasser reagieren. Je größer diese Unterschiede sind, desto länger und stärker wirken die Elemente auf diese Gesteine. Dies macht es möglich zu verstehen, welche Rolle die Kontinente der Erde bei der Entstehung ihrer Sauerstoffreserven spielten.
Wie diese Messungen zeigten, begannen sich die Anteile von Chrom und Sauerstoff in den Kontinentalgesteinen vor etwa drei Milliarden Jahren zu ändern, was mit dem Auftreten der ersten photosynthetischen Organismen zusammenfällt. Ungefähr 300 Millionen Jahre vor der "Sauerstoffkatastrophe" ändert sich ihr Anteil stark, was auf einen ebenso starken Wechsel von einer Gesteinsart zur anderen hinweist, die fast keinen Sauerstoff absorbierte. Dies war laut Wissenschaftlern der Grund für den Ausbruch der "Sauerstoffkatastrophe", die das Erscheinungsbild der Erde und ihrer ersten Bewohner dramatisch veränderte und sie für die Existenz von Menschen und anderen modernen Lebewesen geeignet machte.
