De permanente stijging van zuurstof in de atmosfeer van de aarde, die de latere aard van de bewoonbaarheid van de aarde fundamenteel veranderde, gebeurde veel later dan gedacht, volgens nieuw onderzoek.

En de studie, van een internationaal team onder leiding van de Universiteit van Leeds en met inbegrip van onderzoekers van de Universiteit van Californië-Riverside, Harvard universiteit, de Universiteit van Zuid-Denemarken en de Universiteit van St. Andrews, geeft ook een verklaring voor enkele van de meest extreme klimaatperioden die de aarde hebben beïnvloed, toen de planeet herhaaldelijk werd bedekt met ijs.

De eerste keer dat zuurstof significant in de atmosfeer aanwezig was, was ongeveer 2,43 miljard jaar geleden, en dit markeert het begin van de Grote Oxidatie-gebeurtenis - een cruciale periode in de geschiedenis van de aarde.

Hoewel de Great Oxidation Event leidde tot zuurstofniveaus die nog steeds veel lager waren dan vandaag, het heeft de chemische samenstelling van het aardoppervlak drastisch veranderd en de weg geëffend voor het verdere verloop van de biologische evolutie op aarde, wat uiteindelijk leidde tot een planeet die samenwerkte met dierlijk leven.

Door rotsen uit Zuid-Afrika te analyseren, die ten tijde van de Grote Oxidatie-gebeurtenis in de oceaan werden afgezet, ontdekten de onderzoekers dat vroege atmosferische oxygenatie van korte duur was, en zuurstof werd pas veel later een permanent kenmerk van de atmosfeer.

Professor Simon Poulton, van Leeds' School of Earth and Environment, leidde het onderzoek.

Hij zei:"The Great Oxidation Event heeft de omgeving en de bewoonbaarheid van de aarde fundamenteel veranderd. Men denkt dat deze vroege periode van oxygenatie tussen ongeveer 2,43 en 2,32 miljard jaar geleden heeft plaatsgevonden.

"Echter, ons onderzoek toont aan dat, in feite, De zuurstofvoorziening van de atmosfeer was zeer onstabiel gedurende een periode van ongeveer 200 miljoen jaar, met permanente atmosferische oxygenatie die ongeveer 100 miljoen jaar later plaatsvindt dan eerder werd gedacht."

Hun bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Natuur , suggereren ook een direct verband tussen fluctuaties in de atmosferische zuurstofconcentratie en broeikasgasconcentraties.

Professor Andrey Bekker van de University of California-Riverside, die co-auteur was van de studie, zei:"Deze bevindingen helpen bij het verklaren van vier wijdverbreide ijstijden die samenvielen met de Great Oxidation Event, waarvan sommige waarschijnlijk de hele aarde miljoenen jaren met ijs hebben bedekt.

"Onze nieuwe gegevens laten zien dat de permanente stijging van zuurstof daadwerkelijk plaatsvond na de laatste grote ijstijd van de periode en niet ervoor, dat was eerder een grote puzzel in ons begrip van verbanden tussen vroege atmosferische oxygenatie en intense klimatologische instabiliteit."

Het onderzoeksteam heeft deze periode opnieuw bestempeld als de Great Oxidation Episode. Het luidde een periode van 1,5 miljard jaar in van daaropvolgende klimaat- en milieustabiliteit, die bleef bestaan ​​tot een tweede grote periode van stijgende zuurstof en klimaatinstabiliteit aan het einde van het Precambrium.

Professor David Johnston, een co-auteur van de Harvard University zei:"De opkomst van zuurstof in de lucht was een sleutelfactor in de bewoonbaarheid van de aarde.

"Door de geschiedenis van atmosferische oxygenatie te ontrafelen, kunnen we uiteindelijk begrijpen hoe zuurstof steeg tot niveaus die voldoende waren om de evolutie van dieren mogelijk te maken.

"De grote oxidatie-aflevering, toen atmosferische zuurstof voor het eerst tot aanzienlijke niveaus steeg, is een cruciale stap in deze geschiedenis."

Professor Poulton voegde toe:"We kunnen de oorzaken en gevolgen van zuurstof in de lucht niet beginnen te begrijpen, de belangrijkste controle over de bewoonbaarheid van de aarde, als we niet weten wanneer permanente atmosferische oxygenatie daadwerkelijk heeft plaatsgevonden. Nu hebben we eindelijk dat stukje van de puzzel."