Může za kyslík v atmosféře vulkanismus?

Dnešní zemská atmosféra obsahuje přibližně 21 % kyslíku – ale nebylo tomu tak vždy. Zásadní zlom nastal před asi 2,5 miliardami let během tzv. velké oxidační události (Great Oxygenation Event, GOE), kdy se masivně rozšířily mikroorganismy využívajících oxygenní fotosyntézu (Vesmír 96, 85, 2017/2). Nový článek autorů z Tokijské univerzity však naznačuje, že hlavní roli ve spuštění tohoto procesu mohl sehrát vulkanismus. Ten totiž ještě před samotnou GOE způsobil několik epizodických „závanů“ (whiffs) kyslíku, a tím připravil půdu pro pozdější dramatickou změnu.

Japonský tým vytvořil numerický model propojující geologické, chemické a biologické procesy v období pozdního archaika (před 3 až 2,5 miliardami let). V té době probíhaly mohutné sopečné erupce, které do atmosféry uvolňovaly velké množství oxidu uhličitého. To vedlo ke globálnímu oteplení, které následně urychlilo zvětrávání hornin na pevnině. Do oceánů se tak ve velkém množství začaly dostávat živiny, zejména fosfor, což podpořilo rozvoj sinic a vzestup koncentrace kyslíku. Jakmile se zásoba živin vyčerpala, množství fotosyntetizujících organismů během několika milionů let opět pokleslo a s ním i koncentrace kyslíku.

Model ukazuje, že geochemická rovnováha byla v tomto období vývoje Země nestabilní a blížila se k bodu zlomu, který byl nakonec překročen v době GOE. Jak dokládají geologické záznamy, tyto krátkodobé „závany“ kyslíku se v pozdním archaiku objevovaly opakovaně. Ostatní organismy tak dostaly příležitost se na růst koncentrace kyslíku postupně adaptovat. Výrazný nárůst kyslíku tedy nebyl dílem pouze fotosyntetizujících mikroorganismů, ale výsledkem složité interakce mezi biosférou a geosférou.

Watanabe Y. et al.: Commun. Earth Environ., 2025, DOI: 10.1038/s43247-025-02090-x