Найден новый индикатор для определения уровня кислорода в ранних океанах
Новый метод определения уровня кислорода в океанах ранней Земли с использованием в роли индикатора изотопный состав вольфрама разработали ученые Кельнского университета, согласно исследованию, опубликованному 4 мая в журнале PNAS.
Группа геологов во главе с доктором Флорианом Курцвейлом из Кельнского университета проанализировали химический элемент вольфрам, который может служить индикатором кислорода в современной морской воде.
Вольфрам присутствует в океанах лишь в очень небольших количествах, что затрудняет точное определение его концентрации. Еще труднее определить обилие отдельных изотопов вольфрама в морской воде. Изотопы элемента имеют одинаковое количество протонов, но разное количество нейтронов.
Следовательно, существуют тяжелые изотопы вольфрама с большим количеством нейтронов и более легкие изотопы вольфрама с меньшим количеством нейтронов. Аналитические методы, разработанные в Кельнском университете, позволяют наиболее точно измерять относительное содержание изотопов вольфрама, доступных в настоящее время во всем мире.
В бассейне Балтийского моря глубиной более 400 метров исследовательская группа взяла различные пробы воды, как в богатых кислородом поверхностных водах, так и в глубоководных водах с дефицитом кислорода. Оксидные минералы образуются вдоль границы обоих слоев воды, преимущественно связывая легкий вольфрам. Таким образом, вольфрам, остающийся в морской воде, становится относительно тяжелее. Кислород необходим для образования оксидных минералов, поэтому концентрация кислорода в океанах в конечном итоге коррелирует с изотопным составом вольфрама в морской воде.
«Увеличение концентрации кислорода в океанах ранней Земли должно было привести к увеличению образования оксидных минералов и, следовательно, к изотопно более тяжелому морскому вольфраму», — сказал доктор Курцвейл.
Теперь ученые хотят показать, что это развитие сохранилось в морских отложениях. По составу изотопов вольфрама древнейших отложений на Земле можно будет затем проследить развитие уровня кислорода в морской среде на протяжении всей истории Земли, как генетический отпечаток пальца.
