Quá trình tích lũy oxy của Trái đất mất ít nhất 200 triệu năm

Khoảng 2,5 tỷ năm trước, oxy tự do - hay O₂ - bắt đầu tích lũy đến mức đáng kể trong khí quyển tạo tiền đề cho sự sống phức tạp sinh sôi trên hành tinh. Một nhóm nghiên cứu do đội ngũ chuyên gia địa hóa học của Đại học Utah dẫn đầu tập trung xem xét đá phiến biển ở khu vực địa lý Transvaal (Nam Phi) nhằm tìm hiểu về các động lực thúc đẩy quá trình oxy hóa đại dương trong giai đoạn lịch sử quan trọng này.

Bằng cách phân tích tỷ lệ đồng vị thallium ổn định và các nguyên tố nhạy cảm với oxy hóa khử, nhóm phát hiện bằng chứng sự dao động của nồng độ O₂ nước biển trùng hợp với thay đổi của oxy trong khí quyển.

“GOE kéo dài ít nhất 200 triệu năm, và cho đến nay nỗ lực giám sát quá trình tích tụ O₂ ở đại dương vẫn rất khó khăn. Dữ liệu sơ bộ cho thấy oxy trong khí quyển diễn ra theo từng giai đoạn cho đến có lẽ là 2,2 tỷ năm trước. Quá trình oxy hóa đại dương cũng vậy”, giáo sư Chadlin Ostrander (Đại học Utah) chia sẻ.

Vào nửa đầu thời gian Trái đất tồn tại, cả khí quyển lẫn đại dương hầu như không có oxy. Trước GOE có thể loại khí này được tạo ra bởi vi khuẩn lam trong đại dương nhưng nhanh chóng bị phá hủy do phản ứng với khoáng chất cùng khí núi lửa. Nghiên cứu ghi nhận đồng vị lưu huỳnh hiếm biến mất rồi xuất hiện trở lại, cho thấy nhiều đợt oxy tăng giảm khi GOE diễn ra. Ông Ostrander nhận định Trái đất cần thời gian phát triển về mặt sinh học, địa chất và hóa học để có lợi cho quá trình oxy hóa, nhóm chưa thể làm rõ lúc nào lượng O₂ mới tăng mạnh mẽ và không bị phá hủy nữa.