Vedci očakávajú, že oceány čoskoro ZMENIA FARBU

Planéta, ako ju poznáme dnes, sa z vesmíru javí ako bledomodrá guľa. Jej oceány pokrývajú približne tri štvrtiny povrchu a dávajú planéte jej charakteristický vzhľad.

Nová štúdia japonských vedcov publikovaná v časopise Nature však naznačuje, že oceány kedysi nevyzerali modro, ale zeleno.

A vzhľadom na to, ako sa mení chémia oceánov a podmienky pre život, by k takejto zmene mohlo dôjsť znova.

Kľúčovú úlohu zohralo železo a kyslík

Kľúč k tomuto zisteniu tkvie v starobylých usadeninách, ktoré vznikali zhruba medzi 3,8 a 1,8 miliardami rokov.

V tom čase ešte život existoval len vo forme jednobunkových organizmov v oceánoch, zatiaľ čo pevniny boli pusté a tvorené hlavne horninami a sedimentmi.

Dážď vtedy splavoval železo z pevniny do oceánov, kde ho ďalej dopĺňali podmorské sopky. Toto železo malo neskôr hrať zásadnú úlohu v evolúcii života a premene farby oceánov.

Zemská atmosféra i more vtedy ešte nemali dostatok kyslíka, ale v oceánoch sa začali vyvíjať prvé organizmy schopné fotosyntézy – bez prítomnosti kyslíka.

Táto anaeróbna fotosyntéza produkovala ako vedľajší produkt práve kyslík, ktorý sa viaže na železo v morskej vode.

Kým bolo v oceánoch železo, kyslík sa neuvoľňoval do atmosféry. Až keď sa železo nasýtilo, začal sa kyslík hromadiť vo vzduchu – a odštartoval tzv. „veľkú oxidačnú udalosť“, vďaka ktorej sa mohol rozvinúť zložitejší život.

Bude planéta zelená, červená či fialová?

Japonská štúdia však prináša nové poznatky - poukazuje na súčasné zelené sfarbenie vody okolo japonského sopečného ostrova Iwo Jima, kde sa vo vode vyskytuje oxidované železo.

Práve v týchto vodách sa darí siniciam, tzv. modrozeleným riasam, ktoré sú v skutočnosti baktériami. Tieto organizmy sa začali vyvíjať v čase, keď boli oceány plné železa a mali málo kyslíka.

Zaujímavé je, že sinice disponujú dvoma typmi pigmentov – bežným chlorofylom a zvláštnym farbivom zvaným fykoerythrobilín (PEB).

Nový výskum ukazuje, že geneticky upravené sinice s týmto pigmentom rastú v zelenej vode rýchlejšie, pretože PEB je účinnejší pri fotosyntéze za zeleného svetla.

Simulácie vykonané výskumníkmi naznačujú, že kyslík vznikajúci pri ranej fotosyntéze viedol k oxidácii rozpusteného železa natoľko, že sfarbil povrchové vrstvy oceánov do zelena.

Až keď bolo železo vyčerpané, mohol kyslík existovať voľne aj v atmosfére.

Z toho vyplýva, že farba oceánov sa pravdepodobne v čase menila. Niekedy boli modré, inokedy zelené, možno mali aj iné odtiene.

Táto farebná variabilita mohla byť dôvodom, prečo sinice vyvinuli viacero typov fotosyntetických pigmentov – ako adaptáciu na rôzne sfarbené prostredie.

Mohli by byť oceány znova zelené, alebo mať úplne inú farbu? Štúdia naznačuje, že áno.

Napríklad fialové oceány by mohli vzniknúť pri vysokej koncentrácii síry a nízkom obsahu kyslíka – teda za podmienok intenzívnej sopečnej činnosti. Tieto podmienky by priali rastu fialových sírnych baktérií.

Oceány by mohli byť aj červené – napríklad v trópoch, kde sa vďaka vysokým teplotám a zvetrávaniu hornín vytvárajú červené oxidy železa, ktoré rieky unášajú do morí.

Tiež nadmerné používanie hnojív môže podporovať rast červených rias, čo dnes vidíme v podobe tzv. „červených prílivov“ blízko kanalizácií.

Ako Slnko starne, bude stále jasnejšie, čo spôsobí silnejšie odparovanie oceánov a väčšie vystavenie UV žiareniu.

Také podmienky by mohli opäť favorizovať baktérie žijúce v hlbších vrstvách vody, a premeniť farbu morí na hnedú, fialovú alebo zelenú. Nakoniec oceány úplne zmiznú a vyparia sa, ale až v časoch, keď Slnko pohltí Zem.

Dlhodobo nič na Zemi netrvá večne. Ani farba oceánov. A ako ukazuje výskum, ich premena je nielen možná, ale aj nevyhnutná.