Trots att den vittnar om sin egen ökning av jordens atmosfär med cirka 2,5 till 2,3 miljarder år sedan, syre har haft relativt lite att säga om sin egen tidiga historia fram till nu. En nyligen genomförd EU-finansierad studie ger ett nytt perspektiv på en av jordhistoriens mest betydelsefulla berättelser-ökningen av syre.

Medan den senaste historien om jordens atmosfär kan nås genom att direkt mäta atmosfäriska gaser fångade i iskärnor, Det kan vara förvånande att veta att en liknande trogen tidskapsel med atmosfäriskt syre ännu inte är känd för majoriteten av jordens historia. Ökningen av atmosfäriskt syre är en av jordhistoriens största historier men den här historien berättas vanligtvis genom begagnade bevis, till exempel från proxies av svavelstabila isotopbevis från gamla stenar. Stabila isotoper av svavel är särskilt användbara för att förstå den tid då syre först ackumulerades i jordens atmosfär eftersom de visar ett karakteristiskt svar på ökningen av syre över 0,001% av dagens atmosfäriska nivåer. Dock, registreringen av hur svavelisotopregistret i bergarter reagerar på de första ökningarna av atmosfäriskt syre har inte en helt enkel tolkning. Konkurrens mellan globalt kontra lokalt, och original kontra sekundärt, processer påverkar bevarandet av kemiska signaler i gamla bergarter. Följaktligen, ytterligare bevis behövs för att stödja nuvarande tolkningar av tidigt atmosfäriskt syre som är baserade på olika fullmakter.

I ett europeiskt finansierat projekt med ett internationellt team av forskare, nyligen publicerade bevis från bergarter yngre än 2,31 miljarder år gamla från W. Australien visar nu hur stabila isotopsignaler av svavel som indikerar mycket lågt syre kan återvinnas till bergarter som bildas under ökande syrenivåer. Syre i sig är vittne till denna återvinning. Faktiskt, det är en karakteristisk isotopsignal i syre som innebär bildandet av svavel- och syrebärande sulfater på den antika kontinentala ytan för cirka 2,3 miljarder år sedan. Detta sulfat bevarades i mineraler, bariter, i stenar som bildades i en marin miljö nära stranden, vilket framgår av deras samexistens med fossiler från mikrobiella mattor, eller stromatoliter, unika rynkiga konkava funktioner (bilden i mitten av fotot). Stabila isotopresultat av syre och svavel från bariterna visar hur vittring av gamla stenar på den gamla jordytan kan förlänga en signal som indikerar brist på atmosfäriskt syre även efter uppkomsten av atmosfäriskt syre.

Den unika kemikalien, isotopisk, signaturer bevarade i de rapporterade bariterna har ytterligare löfte om att upptäcka den tidigaste historien om syrgasproduktion. Innan betydligt syre ackumulerades i atmosfären, lokal produktion av syrgas från mikrobiella organismer (inklusive mikroberna som bidrog till ovannämnda stromatoliter) kan redan ha bidragit till oxidationen, eller "rostning, "av jordens yta. Detta tidiga avtryck av syre kan, i framtiden, detekteras på samma sätt av den specifika kombinationen av svavel- och syreisotopsignaler som beskrivs i den nya studien publicerad i Naturkommunikation .