Međunarodni tim geologa otkrio je u Južnoj Africi najstariji poznati "džep kisika" - mjesto na kojem su prije 2,97 milijardi godina, 430 milijuna prije kisikove revolucije, živjeli prvi fotosintetski organizmi i odavali kisik.
U atmosferi mlade Zemlje bilo je vrlo malo kisika; Današnjih 20% tog plina u zraku rezultat je fotosintetskih biljaka i bakterija. Cijanobakterije, jednoćelijski fotosintetski organizmi, bili su prvi koji su oslobađali kisik. Isprva je oslobođeni kisik potrošen samo na oksidaciju stijena, ali oko 2,5 milijardi godina taj je proces dovršen, a kisik se počeo akumulirati u zraku i otapati u oceanu; ovaj se događaj naziva kisička revolucija (ili katastrofa, jer su kao rezultat obogaćivanja atmosfere kisikom uginule vrste prilagođene životu u reducirajućoj, a ne oksidacijskoj atmosferi).
Skok sadržaja kisika u atmosferi drevne Zemlje određen je raspodjelom izotopa sumpora u sedimentnim stijenama. Kao što je sredinom devedesetih otkrila grupa geokemičara iz Caltecha, raspodjela sumpornih izotopa dramatično se promijenila nakon kisikove revolucije zbog pojave ozonskog omotača koji je zaštitio Zemlju od sunčevog ultraljubičastog zračenja, što je povećalo reaktivnost svjetlosnih sumpora sumpora i stvorilo takozvanu masovnu neovisnost.
Znanstvenici uče o aktivnostima prvih fotosintetskih organizama prije revolucije kisika sastavom sedimentnih stijena koje se polako nakupljaju u "kisikovim džepovima". To su područja u blizini velikih bakterijskih prostirki, oko kojih je koncentracija kisika bila bliža modernoj nego na ostatku planete. Poznato je nekoliko takvih "džepova s kisikom", u rasponu od 2,5 do 2,7 milijardi godina; pronađeni su na svim kontinentima, osim na Antarktici. Osim ugljika (iz ugljičnog dioksida), vodika i kisika (iz vode), potrebni su im i drugi elementi poput sumpora i dušika. Cijanobakterije dobivaju sumpor smanjujući ga iz sulfata u tlu. Stijene na kojima su živjele i dijelile cijanobakterije, poput stijena nastalih nakon kisikove revolucije, karakterizirana je masovnom neovisnošću izotopa sumpora.
Prošle godine međunarodni tim geologa sa Sveučilišta u Tübingenu u Njemačkoj otkrio je stijenu u prirodnom rezervatu Pongola u Južnoj Africi, distribuciju sumpora izotopa u kojoj se ukazuje na visoku koncentraciju kisika u atmosferi već prije 2,97 milijardi godina, mnogo prije nego što se dogodila revolucija kisika. Raspodjela izotopa sumpora u stijenama formacije Pongola čini pongolijski "kisikov džep" najstarijim poznatim danas.
Istraživanje je objavljeno u časopisu Nature Geochemistry.
Ksenia Malysheva