SPØRGSMÅL OG SVAR OM JORDENS ILT Supplement til BioNyt Videnskabens Verden nr. 158

Hvornår blev Jordens atmosfære iltrig?

Der har været ilt i atmosfæren i 3 milliarder år. Lasse Nørbye Døssing og kolleger har vist, at der har været ilt i atmosfæren i 3 milliarder år. Man troede tidligere, at det kun var i 2,3 mia. år, så ifølge den nye forskning er grænsen mellem ikke-ilt og ilt i atmosfæren rykket 700 mill. år tilbage(ref.10752).

Opdagelsen er bemærkelsesværdig. Den betyder, at livet har haft 700 mill. år længere tid til at vænne sig til ilt i atmosfæren. Ilten blev dannet af cyanobakterier ("blågrønalger").

Der er, som forklaret i det følgende, fire gode grunde til at antage, at denne nye erkendelse er korrekt: Stedets alder, placeringen af de tunge chrom- og de lette chrom-isotoper samt uran-­isotoperne (foruden andre, mindre tunge indicier).

For det første er studiet foretaget i det ældst kendte jord i verden, i Sydafrika. Med "jord" menes noget, som ikke er dannet under havet, men altså faktisk er dannet over havet. Dateringen er gjort, ved at man med radioaktive isotopmålinger har tidsbestemt laget under og laget over dette gamle jordlag.

Det, der viser, at der har været ilt i atmosfæren, er forekomsten af visse chrom-typer. Chrom er følsomt for ilt (det er redox-følsomt), og chrom findes i 4 typer med forskellig vægt (atomvægt 50, 52, 53 og 54). De tunge typer dannes kun, når der er ilt tilstede. De er mere opløselige, og derfor forsvinder de lettere ud af en jord. I det 3 milliarder år gamle jordlag er disse chrom-typer netop væk. Det tyder på, at ilt var tilstede i atmosfæren, eftersom denne gamle jord var eksponeret for atmosfæren.

Det er klart, at de chromtyper, som let vaskes ud fra jorden, ender i floder, som må have løbet ud i søer eller havet. Her har disse chromtyper altså ophobet sig. Det er netop, hvad forskerne mener at kunne vise.

I et nærliggende område, fra samme tid (med målingens usikkerhed at regne for samme tid), har man netop fundet marine aflejringer, som indeholder de chromtyper, som dannes ved iltens redox-påvirkning, og som er blevet vasket ud af den gamle jord ifølge studiet af de første jordlag.

En tredie ting, som bekræfter, at der må have været ilt i atmosfæren på dette tidspunkt for 3 mia. år siden, er at uran-atomer i jorden også er påvirket. Uran-atomer er også følsomme for iltens redox-virkninger. Man har fundet profiler i jorden, som viser, at der i det jordlag, som nok var været mest eksponeret for atmosfæren, forekommer mange typer af uran-atomet. Det ville ikke være tilfældet, hvis atmosfæren var uden ilt og dermed med mindre redox-aktivitet.

Det gamle jordlag er på grund af pladetektonik blevet skubbet ned til 1 km dybde.__Den blå søjle er der, hvor chrom-typerne ville være, hvis der ikke var ilt i atmosfæren. Man ser at nogle af chromfundene (markeret med gult) falder til venstre for den blå søjle, som tegn på, at der faktisk var ilt til stede, således at der ved redoxprocesser kunne dannes tunge chrom-isotoper (der på grund af øget opløselighed lettere vaskedes væk), og tilbage er her især de lette chrom-isotoper.Figur som ovenfor, men her fra de marine lag SIF og CIF (I = iron). Man ser at nogle af chromfundene (markeret med gult) falder til højre for den blå søjle. Det er tegn på, at der er ophobning af de tunge men opløselige chromtyper, som er blevet vasket ud andre steder, og altså opsamlet her i disse marine lag.Urantyperne bliver flere i de lag, som har haft ilt til rådighed (målingerne, der er markeret med gult, angiver, at der er kommet flere uran-isotoper til).Jordlaget lå mellem lag, som kunne dateres til henholdsvis 2,96 mia. år og 2,98 mia. år

Læs hele artiklen om hvornår Jorden fik en iltholdig atmosfære i BioNyt Videnskabens verden, nr.158

Tegn abonnement på

BioNyt Videnskabens Verden (www.bionyt.dk) er Danmarks ældste populærvidenskabelige tidsskrift for naturvidenskab. Det er det eneste blad af sin art i Danmark, som er helliget international forskning inden for livsvidenskaberne.

Bladet bringer aktuelle, spændende forskningsnyheder inden for biologi, medicin og andre naturvidenskabelige områder som f.eks. klimaændringer, nanoteknologi, partikelfysik, astronomi, seksualitet, biologiske våben, ecstasy, evolutionsbiologi, kloning, fedme, søvnforskning, muligheden for liv på mars, influenzaepidemier, livets opståen osv.

Artiklerne roses for at gøre vanskeligt stof forståeligt, uden at den videnskabelige holdbarhed tabes.