Ilt i Jordens atmosfære meget tidligere end hidtil antaget

Professor Robert Frei gør klar til isotopanalyser i laboratoriet på Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning på Københavns Universitet. Foto: Kent Pørksen.

Allerede i 2013 var professor Robert Frei fra Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning på Københavns Universitet med til at bevise, at den første mindre udvikling af ilt fandt sted for omkring 3 milliarder år siden, dvs. 500-600 millioner år end ellers antaget. Nu konkluderer et internationalt forskerteam med Robert Frei i spidsen, at der allerede var små koncentrationer af ilt på Jorden for hele 3,8 milliarder år siden. Forskernes resultater viser nemlig, at der allerede dengang aflejredes sedimenter i havbunden, bestående af materialer fra Jordens overflade, der var forvitret på grund af oxidering (kontakt med f.eks. ilt) og transporteret ud i havet af floder.

Helt konkret har forskningsteamet analyseret planetens ældste båndede jernformationer, der stammer fra det vestlige Grønland. Det er kemiske havsedimenter, der består af skiftende lag af silica og jern-hydroxid. De båndede jernformationer anvendes ofte som geokemiske arkiver, da de indeholder information om oxideringsprocesser i havvandene og om atmosfærens samspil med Jordens overflade.

En af de analyserede båndede jernformationer fra Isua i det vestlige Grønland, der viser lag af aflejrede havsedimenter.

Forskerne valgte at se på grundstofferne krom og uran, da de hurtigt forvitrer, når landmasser bliver udsat for ilt. De analyserede koncentrationer og isotoper, dvs. forskellige kemiske varianter af samme grundstof, af krom og uran i jernformationer fra det vestlige Grønland. Resultaterne viser tegn på forvitring på grund af ilt.

Beviset på, at der var ilt i atmosfæren, åbner op for, at de første primitive former for liv, baseret på fotosyntese, måske eksisterede allerede for 3,8 milliarder år siden. ”Indtil nu har vi troet, at Jorden i den første milliard år var fuldstændig uden ilt. Men vores studie viser, at Jordens overflade allerede dengang var udsat for en atmosfære med et lavt indhold af ilt. Det har vidtgående konsekvenser for vores studier af hastigheden i udviklingen af liv på Jorden og dens biodiversitet”, forklarer Robert Frei.

Læs mere
Du kan læse mere om denne vigtige videnskabelige opdagelse i en artikel, som for nylig er blevet publiceret i den anerkendte Nature’s Scientific Reports Oxidative elemental cycling under the low O₂ Eoarchean atmosphere by Robert Frei, Sean A. Crowe, Michael Bau, Ali Polat, David A. Fowle, and Lasse N. Døssing.