Предполагается, что первичная атмосфера представляла собой смесь газов эндогенного происхождения, таких как аммиак, метан, водород и хлор. В дальнейшем в ней появились кислород и азот, содержание которых со временем росло, замещая первичные компоненты. Так, к началу протерозоя произошло великое окислительное событие.
Новое исследование международной научной группы при координации Университета Западной Австралии было посвящено установлению его причин. Ученые определили концентрацию карбонат-ассоциированного фосфата в карбонатных породах в качестве индикатора содержания растворенного фосфора в мировом океане, проанализировали геологические данные и использовали компьютерное моделирование.
По результатам установлена прямая корреляция содержаний фосфора в океане и кислорода в атмосфере на протяжении Великого окисления. К тому же выявлена синхронность фосфорного сигнала и изотопных следов углерода. Последние отражают биологическую продуктивность и процессы захоронения органического углерода.
Таким образом, масштабное поступление фосфора в океан способствовало интенсивному развитию фотосинтезирующих цианобактерий. Вследствие этого большое количество углерода было изъято из круговорота и захоронено на дне океана в виде органических остатков. Это освободило из окисления кислород для накопления в атмосфере.
Полученные результаты подтверждают биогенную гипотезу насыщения атмосферы кислородом и раскрывают взаимосвязь данного механизма с циклами ключевых биогенных элементов. Эти выводы могут быть использованы для прогнозирования в условиях изменения климата и интерпретации данных по другим космическим объектам.
