Morja in oceani na Zemlji niso bili vedno modri. Vse kaže, da tudi ne bodo

Modrina morja in oceanov se nam zdi nekako samoumevna, ampak vedno ni bilo tako.

Če bi lahko obiskali naš planet, kakršen je bil pred milijardami let in odšli na počitnice na morje, bi lahko domov najverjetneje poslali razglednico s prekrasnim vijoličastim, morda celo rožnatim ali pa (nekoliko kasneje) živo zelenim morjem.

In krivci za to? Drobna bitja, imenovana cianobakterije, ki so naseljevale takratna morja in oceane.

Življenje je morje obarvalo vijoličasto

Naš planet ima morja in oceane že približno 3,8 milijarde let. V približno tem času pa se je v njih, kolikor vemo, pojavilo tudi življenje.

Sprva so bila to zelo preprosta bitja, ki pa so za preživetje v takratnem, za današnje čase ekstremnem okolju, razvile in uporabljale različne strategije.

V zgodnjih morjih so se tako pred okoli 3,5 milijarde let pojavila drobna bitja, bakterije, ki jih danes imenujemo cianobakterije.

Te so se preživljale s pomočjo zajemanja sončne svetlobe, ki so jo pretvarjale v energijo za tvorbo enostavnih sladkorjev, s katerimi so se hranile.

Ta proces imenujemo fotosinteza in se je pri mnogih živih bitjih – enoceličarjih, algah in rastlinah - ohranil do danes.

Iz šolskih klopi se morda še spomnite, da fotosintezo omogoča celični pigment, klorofil, ki rastlinam daje značilno zeleno barvo.

Znanstveniki pa so ugotovili, da so zgodnje cianobakterije za ta proces uporabljale tudi drugo barvilo – retinal.

Ta za razliko od klorofila zelene barve ne odbija, ampak vpija, odbija pa rdečo in modro. Kombinacijo teh dveh barv pa zaznavamo kot vijoličasto.

Obstaja domneva, da so v nekem obdobju cianobakterije z retinalom bile veliko številčnejše od tistih s klorofilom.

Še več bile so toliko številčnejše, da so lahko ustvarile vijoličast ali rožnat odtenek morske vode.

Hipoteza o tem je dobila ime "hipoteza vijoličaste Zemlje".

Izraz hipoteza pomeni, da znanstveniki ne morejo s čisto gotovostjo potrditi, da je bilo to res tako, vendar obstajajo dokazi, ki pričajo, da je to precej verjetno.

Iz vijoličastega v zeleno

Ta odtenek so morja obdržala, tako menijo strokovnjaki, kakšno milijardo let.

V tem času pa so cianobakterije s fotosintezo ustvarile veliko kisika.

Hkrati pa se je v vodah oceanov v tem času nabralo tudi ogromno železa. To se je v morski vodi znašlo zaradi vulkanske dejavnosti in erozije kamnin na kopnem.

Dež, ki je padal, je topil kamnine, bogate tudi z železom, to železo pa odplavljal v morja, kjer so ga naokrog raznašali morski tokovi.

Delci železa pa so v morjih, bogatih s kisikom, hitro oksidirali.

Nastajali so novi delci oksidiranega železa, ki vijoličasto (rdečo in modro) barvo vpijajo, zeleno pa prepuščajo.

In tako so morja in oceani postopoma postajali zeleni.

Iz zelenega v modro

Življenje na našem planetu pa se je ves čas razvijalo.

Sčasoma so se pojavile nove oblike, med njimi veliko bitij, ki so za obstoj uporabljale fotosintezo.

To je pomenilo še več kisika in priliv tega elementa je bil kmalu večji kot priliv železa.

Posledica tega je bila, da je sčasoma oksidiralo skoraj vse železo v morju.

Delci oksidiranega železa so potonili na morsko dno in voda je postala čistejša.

S tem pa je začela dobivati tudi modro barvo.

Svetloba se namreč v bolj čisti vodi sipa drugače kot v tisti, kjer so prisotni še drugi delci.

Vodne molekule iz sončne svetlobe absorbirajo svetlobo z daljšimi valovnimi dolžinami (kot sta rdeča in oranžna), medtem ko krajše, modre valovne dolžine sipajo nazaj proti našim očem.

Ta pojav je najbolj izrazit pri velikih količinah vode, zato so morja in oceani danes videti modri.

Iz modrega nazaj v zeleno?

A lahko se zgodi, da bodo naši zanamci z dopusta na morju pošiljali razglednice z morjem zelene barve.

Satelitski posnetki namreč kažejo, da obsežna območja oceanov zadnjih 20 let postajajo vse bolj zelena.

Vzrok?

Ta še ni čisto znan, med najpogostejšimi razlogi se omenjata cvetenje fitoplanktona (mikroskopskih morskih alg) in podnebne spremembe.

Ko se populacija fitoplanktona močno poveča (cvetenje), voda dobiva zeleno barvo, ker fitoplankton za fotosintezo uporablja klorofil.

Po drugi strani pa se količine fitoplanktona marsikje povečujejo zaradi podnebnih sprememb.

Oceani se namreč segrevajo, to pa omogoča življenje (in cvetenje) fitoplanktona na vse večjih območjih in globinah.

Kako lahko to znanje uporabimo?

Raziskovalci, ki se ukvarjajo z obema hipotezama, menijo, da bi njihova spoznanja lahko uporabili eksobiologi, ki iščejo znake življenja na drugih planetih in nebesnih telesih.

Pozorni bi morali biti ne le na modro barvo, ki lahko kaže na tekočo vodo, temveč tudi na zelene odtenke, ki bi lahko nakazovali najzgodnejše znake življenja.

Spoznanja o tem, da morja morda postajajo spet zelena, so uporabna za raziskovanje podnebnih sprememb in njihovega vpliva na življenje na Zemlji - vključno z našim.