Правда ли, что океаны Земли могут стать фиолетовыми?

А миллиарды лет назад их цвет напоминал зеленый.

Японские исследователи изучили воды вокруг японского вулканического острова Ио в Тихом океане, которые имеют зеленоватый оттенок из-за формы окисленного железа Fe(III). Это стало одним из аргументов ученых в пользу того, что во время архейской эры — то есть около 4–2,5 млрд лет назад — наша планета могла быть покрыта зелеными океанами.

Дело в том, что в период архея атмосфера и океан были лишены газообразного кислорода, но наполнены железом, полученным из континентальных пород и с вулканического дна океана. Первые одноклеточные организмы в воде использовали анаэробный фотосинтез и двухвалентное железо, а побочным продуктом этого процесса являлся газообразный кислород. В итоге этот ранний фотосинтез привел к «великому окислительному событию», которое ознаменовало переход от Земли, практически лишенной кислорода, к планете, полной кислорода в океане и атмосфере.

Фото: Phan Lee McCaskill / Wikimedia Commons

Ещё до этого перехода кислород в морской воде был связан с железом – и просачивался в атмосферу в виде газа только после того, как железо не могло больше нейтрализовать кислород. Реакция кислорода с железом создавала окисленные формы — мелкие частицы, отражающие свет. Компьютерное моделирование показало, что чем больше таких частиц, тем более насыщенный зеленый оттенок имеют океаны.

То же самое сейчас можно наблюдать в зеленых водах вблизи острова Ио, где насыщение воды окисленным железом происходит за счет вулканической активности. Кстати, в этой водной местности процветают цианобактерии (мы знаем их как сине-зеленые водоросли), которые появились ещё в архейской эре. Опыты показали, что они лучше растут в воде, пропускающей больше зеленого цвета. 

Ученые предполагают, что по мере старения Солнца и изменения климата цвет океанов может снова поменяться: например, высокая вулканическая активность, интенсивное ультрафиолетовое излучение и низкий уровень содержания кислорода в атмосфере могут привести к росту пурпурных серных бактерий – а значит, наши океаны могут приобрести фиолетовый оттенок.

С другой стороны, тропический климат и распад горных пород на суше приведет к переносу красного окисленного железа в океаны, превращая нашу планету в кроваво-красное месиво. С одной стороны, это лишь предположения. С другой — изменения неизбежны.