Apesar de testemunhar seu próprio aumento na atmosfera da Terra em cerca de 2,5 a 2,3 bilhões de anos atrás, o oxigênio teve relativamente pouco a dizer sobre sua própria história inicial até agora. Um estudo recente financiado pela UE fornece uma nova perspectiva sobre uma das histórias mais significativas da história da Terra - o aumento do oxigênio.

Embora a história recente da atmosfera da Terra possa ser acessada medindo-se diretamente os gases atmosféricos presos em núcleos de gelo, pode ser surpreendente saber que uma cápsula do tempo igualmente fiel de oxigênio atmosférico ainda não é conhecida na maior parte da história da Terra. O aumento do oxigênio atmosférico é uma das maiores histórias da história da Terra, mas essa história é normalmente contada por meio de evidências de segunda mão, como de proxies de evidências de isótopos estáveis ​​de enxofre de rochas antigas. Isótopos estáveis ​​de enxofre são particularmente úteis para entender a época em que o oxigênio se acumulou pela primeira vez na atmosfera da Terra, porque eles mostram uma resposta característica ao aumento de oxigênio acima de 0,001% dos níveis atmosféricos de hoje. Contudo, o registro de como o registro do isótopo de enxofre nas rochas responde aos primeiros aumentos no oxigênio atmosférico não tem uma interpretação completamente direta. Competição entre global e local, e original versus secundário, processos influenciam a preservação de sinais químicos em rochas antigas. De acordo, evidências adicionais são necessárias para apoiar as interpretações atuais do oxigênio atmosférico inicial que são baseadas em diferentes proxies.

Em um projeto financiado pela Europa envolvendo uma equipe internacional de pesquisadores, evidências recentemente publicadas de rochas com menos de 2,31 bilhões de anos de W. Austrália agora mostram como sinais de isótopos estáveis ​​de enxofre que indicam oxigênio excessivamente baixo podem ser reciclados em rochas formadas sob níveis crescentes de oxigênio. O próprio oxigênio é testemunha dessa reciclagem. Na verdade, é um sinal isotópico característico do oxigênio que implica a formação de sulfatos contendo enxofre e oxigênio na antiga superfície continental por volta de 2,3 bilhões de anos atrás. Este sulfato foi preservado em minerais, baritas, em rochas que se formaram em um ambiente marinho próximo à costa, como evidenciado por sua coexistência com fósseis de esteiras microbianas, ou estromatólitos, características únicas e côncavas enrugadas (retratadas no centro da foto). Resultados de isótopos estáveis ​​de oxigênio e enxofre das baritas mostram como o desgaste de rochas antigas na superfície da Terra pode prolongar um sinal que indica falta de oxigênio atmosférico, mesmo após o aumento do oxigênio atmosférico.

O único produto químico, isotópico, assinaturas preservadas nas baritas relatadas são mais promissoras para desvendar a história mais antiga da produção de gás oxigênio. Antes que o oxigênio substancial se acumulasse na atmosfera, a produção localizada de gás oxigênio por organismos microbianos (incluindo os micróbios que contribuíram para os estromatólitos acima mencionados) pode já ter contribuído para a oxidação, ou a "ferrugem, "da superfície da Terra. Esta impressão inicial de oxigênio pode, no futuro, ser detectado de forma semelhante pela combinação específica de sinais de isótopos de enxofre e oxigênio que são detalhados no novo estudo publicado em Nature Communications .