Οι ωκεανοί της Γης ήταν κάποτε πράσινοι και στο μέλλον μπορεί να γίνουν μωβ, λένε οι επιστήμονες

Οι ωκεανοί της Γης δεν είχαν πάντα το χαρακτηριστικό γαλάζιο χρώμα και, όπως δείχνει νέα μελέτη, στο μέλλον θα μπορούσαν ακόμη και να γίνουν μωβ. Σήμερα, σχεδόν το 71% της επιφάνειας του πλανήτη μας καλύπτεται από ωκεανούς, προσδίδοντας στη Γη την εικόνα μιας απαλής μπλε κουκκίδας όταν την κοιτά κανείς από το διάστημα. Ωστόσο, Ιάπωνες επιστήμονες, σε μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature, υποστηρίζουν πως κάποτε τα νερά των ωκεανών ίσως είχαν πράσινη απόχρωση εξαιτίας της διαφορετικής χημείας τους και της πρώιμης μορφής της φωτοσύνθεσης.

Κατά την Αρχαϊκή και Παλαιοπροτεροζωική εποχή (περίπου 3,8 έως 1,8 δισεκατομμύρια χρόνια πριν), οι ωκεανοί φιλοξενούσαν μονοκύτταρους οργανισμούς, ενώ οι στεριές ήταν έρημες και βραχώδεις. Η βροχή που έπεφτε στα ηπειρωτικά πετρώματα διέλυε τον σίδηρο, ο οποίος στη συνέχεια μεταφερόταν στους ωκεανούς από τα ποτάμια. Άλλες πηγές σιδήρου ήταν τα ηφαίστεια στον πυθμένα των ωκεανών. Για παράδειγμα, τα νερά γύρω από το ηφαιστειογενές νησί Ίβο Τζίμα της Ιαπωνίας έχουν μια πράσινη απόχρωση, λόγω του οξειδωμένου σιδήρου και φιλοξενούν μπλε-πράσινα φύκη που φέρουν μια ειδική χρωστική ουσία (PEB), αποτελεσματική σε συνθήκες πράσινου φωτός. Αν και ονομάζονται κυανοπράσινα φύκη, πρόκειται στην πραγματικότητα για πρωτόγονα βακτήρια, τα οποία εξελίχθηκαν κατά την Αρχαϊκή εποχή, μαζί με άλλους μικροοργανισμούς που χρησιμοποιούσαν σιδηρούχο σίδηρο αντί για νερό ως πηγή ηλεκτρονίων για φωτοσύνθεση — κάτι που δείχνει ότι οι ωκεανοί τότε είχαν υψηλά επίπεδα σιδήρου.

Οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί χρησιμοποιούν χρωστικές ουσίες, κυρίως χλωροφύλλη, για να μετατρέψουν το διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) σε σάκχαρα με τη βοήθεια του ηλιακού φωτός. Τα κυανοπράσινα φύκη είναι ιδιαίτερα επειδή διαθέτουν τόσο χλωροφύλλη όσο και μια δεύτερη χρωστική ουσία, η φυκοερυθροβιλίνη (PEB). Σύμφωνα με τη μελέτη, γενετικά τροποποιημένα σύγχρονα κυανοπράσινα φύκη με PEB αναπτύσσονται καλύτερα σε πράσινα νερά, καθώς η PEB φαίνεται να είναι πιο αποτελεσματική στο πράσινο φως.

Πριν την άνοδο της φωτοσύνθεσης και την απελευθέρωση οξυγόνου, οι ωκεανοί της Γης περιείχαν διαλυμένο ανηγμένο σίδηρο. Η σταδιακή απελευθέρωση οξυγόνου κατά την Αρχαϊκή εποχή οδήγησε στην οξείδωση του σιδήρου, δημιουργώντας συγκεντρώσεις οξειδωμένων σωματιδίων αρκετές ώστε να δώσουν στο νερό πράσινη απόχρωση. Μόλις ο σίδηρος στους ωκεανούς οξειδώθηκε πλήρως, εμφανίστηκε ελεύθερο οξυγόνο (O₂) στους ωκεανούς και την ατμόσφαιρα της Γης. Οι αλλαγές στη χημεία των ωκεανών έγιναν σταδιακά — η Αρχαϊκή περίοδος διήρκεσε 1,5 δισεκατομμύριο χρόνια, περισσότερο από το μισό της ιστορίας της Γης. Συγκριτικά, η εμφάνιση και εξέλιξη της πολύπλοκης ζωής καταλαμβάνει μόλις το 1/8 αυτής της ιστορίας. Είναι πολύ πιθανό ότι το χρώμα των ωκεανών μεταβαλλόταν προοδευτικά ή και περιοδικά, κάτι που εξηγεί γιατί τα κυανοπράσινα φύκη εξέλιξαν και τους δύο τύπους φωτοσυνθετικών χρωστικών. Η χλωροφύλλη είναι πιο αποτελεσματική στο λευκό φως — το είδος φωτός που έχουμε σήμερα — οπότε η ικανότητα αξιοποίησης τόσο του πράσινου όσο και του λευκού φωτός θα προσέφερε ένα εξελικτικό πλεονέκτημα.

Θα μπορούσαν οι ωκεανοί να αλλάξουν ξανά χρώμα;

Η μελέτη δείχνει ότι το χρώμα των ωκεανών εξαρτάται από τη χημική σύσταση του νερού και την επίδραση της ζωής στον πλανήτη. Αν τα επίπεδα θείου στη Γη ήταν ιδιαίτερα αυξημένα, οι ωκεανοί θα μπορούσαν να αποκτήσουν μωβ απόχρωση — ένα ενδεχόμενο που συνδέεται με έντονη ηφαιστειακή δραστηριότητα και χαμηλά επίπεδα οξυγόνου στην ατμόσφαιρα, ευνοώντας την εξάπλωση μωβ θειούχων βακτηρίων.

Θεωρητικά, οι ωκεανοί θα μπορούσαν επίσης να αποκτήσουν κόκκινο χρώμα, ειδικά σε ζεστά τροπικά κλίματα, όταν οξειδωμένος σίδηρος με κόκκινη απόχρωση προέρχεται από τη διάβρωση των πετρωμάτων και μεταφέρεται στη θάλασσα μέσω ποταμών ή ανέμων. Αντίστοιχα, η κυριαρχία ενός συγκεκριμένου τύπου άλγης που σχετίζεται με τις «κόκκινες παλίρροιες» θα μπορούσε επίσης να δώσει στους ωκεανούς κοκκινωπό χρώμα. Αυτά τα κόκκινα φύκη είναι κοινά σε περιοχές με έντονη συγκέντρωση λιπασμάτων όπως το άζωτο. Στους σύγχρονους ωκεανούς, αυτό τείνει να συμβαίνει σε ακτές κοντά σε αποχετευτικούς αγωγούς.

Καθώς ο ήλιος μας γερνά, θα γίνεται πιο φωτεινός, προκαλώντας αυξημένη εξάτμιση νερού και έντονη υπεριώδη ακτινοβολία. Αυτό μπορεί να ευνοήσει την ανάπτυξη μωβ θειούχων βακτηρίων που ζουν σε βαθιά, χωρίς οξυγόνο νερά. Οι ωκεανοί ενδέχεται να αποκτήσουν μωβ, καφέ ή πράσινες αποχρώσεις, καθώς το φυτοπλαγκτόν μειώνεται. Σε γεωλογικές χρονικές κλίμακες τίποτα δεν είναι μόνιμο και επομένως οι αλλαγές στο χρώμα των ωκεανών μας είναι αναπόφευκτες.

ΠΗΓΗ: Live Science

www.ertnews.gr

Διαβάστε περισσότερα… Read More