Een team wetenschappers van de Universiteit van Californië, Berkeley, heeft nieuw bewijsmateriaal ontdekt dat erop wijst dat de atmosfeer van de aarde ooit veel rijker aan zuurstof was dan nu. De bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Geoscience, kunnen helpen verklaren hoe de atmosfeer van de aarde in de loop van de tijd is geëvolueerd en hoe het leven op aarde zich heeft kunnen ontwikkelen.

De wetenschappers analyseerden kleine gasbellen die vastzaten in oude rotsen uit het Archeïsche tijdperk, dat duurde van ongeveer 4 miljard jaar geleden tot 2,5 miljard jaar geleden. Ze ontdekten dat deze bellen veel hogere zuurstofniveaus bevatten dan de atmosfeer van vandaag.

"Dit is het eerste directe bewijs dat de atmosfeer van de aarde ooit veel rijker aan zuurstof was dan nu", zegt hoofdauteur Benjamin Johnson. "Dit heeft belangrijke implicaties voor ons begrip van hoe de atmosfeer van de aarde is geëvolueerd en hoe het leven op aarde zich heeft kunnen ontwikkelen."

De onderzoekers geloven dat de hoge zuurstofniveaus in de oude atmosfeer waarschijnlijk werden geproduceerd door cyanobacteriën, fotosynthetische bacteriën die zuurstof produceren als bijproduct van fotosynthese. Men denkt dat cyanobacteriën ongeveer 2,7 miljard jaar geleden zijn geëvolueerd, en er wordt aangenomen dat zij de eerste organismen waren die zuurstof op aarde produceerden.

Het hoge zuurstofniveau in de oude atmosfeer heeft mogelijk bijgedragen aan het creëren van een gastvrijer omgeving voor het leven op aarde. Zuurstof is essentieel voor de meeste levensvormen, en men denkt dat het hoge zuurstofniveau in de oude atmosfeer mogelijk de evolutie van complexere organismen mogelijk heeft gemaakt.

De bevindingen van het onderzoek kunnen ook helpen verklaren waarom de atmosfeer van de aarde zo anders is dan de atmosfeer van andere planeten in ons zonnestelsel. Mars heeft bijvoorbeeld een zeer dunne atmosfeer die voornamelijk uit koolstofdioxide bestaat, en Venus heeft een zeer dichte atmosfeer die voornamelijk uit koolstofdioxide bestaat.

De wetenschappers geloven dat de unieke atmosfeer van de aarde te wijten kan zijn aan het feit dat er een grote hoeveelheid water op het oppervlak aanwezig is. Water kan kooldioxide uit de atmosfeer opnemen en ook zuurstof in de atmosfeer afgeven. Dit proces heeft mogelijk bijgedragen aan het creëren van een zuurstofrijkere atmosfeer op aarde.

De bevindingen van het onderzoek bieden nieuwe inzichten in de vroege geschiedenis van de atmosfeer van de aarde en de evolutie van het leven op aarde. Ze roepen ook nieuwe vragen op over de rol die zuurstof speelde in de ontwikkeling van de atmosfeer van de aarde en de evolutie van het leven.