Genom att undersöka stenar på havens botten har en internationell forskargrupp visat att koncentrationerna av arsenik i haven har varierat kraftigt över tid. Studien visar också att mängden arsenik korrelerade med uppkomsten av atmosfäriskt syre, och de globala nedisningarna. Studien publicerades nyligen i Nature Group Journal, Scientific Reports.
– I artikeln hävdar vi att när vi ser uppkomsten av komplexa liv på jorden är det först när mekanismer för att motstå kemiska förändringar har utvecklats. Kemiska förändringar framtvingade av de globala nedisningarna. Och att det gjorde det möjligt för utvecklingen av komplexa liv i haven, och banade väg för vår egen utveckling, säger Ernest Chi Fru vid Institutionen för geologiska vetenskaper, Stockholms universitet, som har lett forskargruppen.
Det första framträdandet av syre i atmosfären inträffade vid en tidpunkt då marina arsenikkoncentrationerna var dramatiskt låga, för omkring 2,45 miljarder år sedan. Det är också den period då jorden upplever sin första kända globala nedisning. Vid slutet av istiden skedde en avsevärd ökning av arsenikkoncentrationer i haven samtidigt som mängden syre sjönk snabbt.
Författarna drar slutsatsen – från hur moderna fotosyntetiska organismer reagerar på förändrade marina arsenikkoncentrationer – att den här händelsen orsakades av utbredd toxicitet i haven, till följd av utsläpp av giftiga ämnen från de smältande isarna.
Liknande förändringar i arsenikkoncentrationer åtföljde den globala nedisningen som skedde för omkring 0,7 miljarder år sedan, då jorden först såg uppkomsten av komplexa liv. Medan de låga marina arsenikkoncentrationerna även här sammanföll med en snabb ökning av atmosfäriskt syre, till nära dagens nivåer, ledde däremot inte de smältande isarna denna gång till en nedgång av atmosfäriskt syre.
Studien utfördes av ett internationellt team av forskare från Sverige, Grekland och Frankrike, som leds av Dr Ernest Chi Fru vid Stockholms universitet. Den har finansierats av det Europeiska forskningsrådet.
Artikeln Arsenic Stress after the Proterozoic Glaciations publicerades nyligen i Nature Group Journal, Scientific Reports: http://www.nature.com/articles/srep17789
