Kronika Vesmíru (19) – Velká oxidační událost – červená Země

Cyanobakterie produkovaly kyslík už od dílu 18, ale dlouho ho spotřebovávaly reakce s minerály a oceány. Přibližně před 2,4 miliardami let nastal zlom – Velká oxidační událost (GOE): kyslík překonal kapacitu planetárních pohlcovačů a začal se hromadit v atmosféře.

Tohle byla první globální ekologická katastrofa způsobená životem.

Red Earth

Cyanobakterie, které se objevily už o miliardu let dřív, se staly natolik úspěšnými, že začaly produkovat kyslík rychleji, než ho dokázaly chemické reakce v oceánech a horninách spotřebovat. Volný kyslík (O₂) se začal hromadit nejdřív v oceánech a potom i v atmosféře.

Země se změnila do Red Earth – Červené Země.

Kyslík reagoval s rozpuštěným železem (Fe²⁺) a oxidoval ho na Fe³⁺. Oxidy železa – hematit a další rez – mají typicky červenou až rezavě hnědou barvu. V oceánech se vysrážely do pruhovaných železných formací (BIF, díl 15). Později, když O₂ pronikl do atmosféry, oxidovaly se i kontinentální sedimenty a vznikaly červené vrstvy (red beds). Odtud název Červená Země.

Ozon ve stratosféře

Když se kyslík hromadil v atmosféře, část se proměnila v ozón (O₃) vysoko ve stratosféře. Ozonová vrstva absorbuje nebezpečné ultrafialové záření. Bez ní by povrch Země zůstal smrtelný pro většinu složitějšího života. Teprve s ozonem se mohly organismy bezpečně kolonizovat mělčí vody a později souš.

Jed, klima, pomalý vzestup

Kyslík byl pro většinu tehdejších anaerobních organismů (včetně mnoha metanogenů) prudkým jedem. Došlo k prvnímu velkému globálnímu vymírání v historii Země.

Z redukční atmosféry (bez kyslíku) se postupně stávala oxidační. Hladina kyslíku stoupala velmi pomalu a s výkyvy.

Klesající množství metanu (silný skleníkový plyn) a rostoucí kyslík mohly přispět k výraznému ochlazení planety.

GOE netrvala pár let ani tisíciletí. Dlouhá, postupná proměna, přibližně od 2,4 do 2,2 miliardy let. Kyslík se hromadil nerovnoměrně – občas se ho nahromadilo víc, pak ho zase spotřebovaly reakce s horninami.

Aerobní dýchání

GOE otevřela dveře novému typu života. Organismy, které dokázaly využívat kyslík k dýchání (aerobní respirace), získaly mnohem víc energie než anaerobní organismy. Tahle energetická výhoda později umožnila vznik složitějších eukaryotických buněk.

Poprvé v dějinách planety život nejen reagoval na prostředí, ale aktivně ho přetvářel v globálním měřítku. Země přestala být šedou, anoxickou planetou a stala se Červenou Zemí – planetou s kyslíkem, která se pomalu připravovala na příchod složitějšího života.