Wissenschaftler der University of Western Australia haben eine Erklärung für die Entstehung der sauerstoffreichen Atmosphäre der Erde und die Entwicklung des Lebens vorgeschlagen. Die Ergebnisse der Studie werden in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

Das erste große Ereignis, das die Evolution der Tiere beeinflusste, ereignete sich in der Ediacara-Zeit vor 570 bis 550 Millionen Jahren. Es wird angenommen, dass es sich um eine massive Freisetzung von Kohlendioxid und Sauerstoff in die Atmosphäre und die Ozeane handelte, die auf einen Anstieg des Phosphorgehalts im Meerwasser zurückzuführen war. Um diese Hypothese zu bestätigen, verfolgten Wissenschaftler den Phosphorgehalt in Meeressedimenten in Australien, China, Mexiko und den Vereinigten Staaten.

Phosphor gilt als der Hauptnährstoff, der die Produktivität der Meeresumwelt über geologische Zeitskalen begrenzt. Im Meerwasser gelöster Phosphor fördert die Photosynthese, was zur Produktion von Sauerstoff führt. Dies verhindert eine globale Anoxie im Ozean und versorgt eukaryotische Lebensformen mit Sauerstoff, sodass sie sich über Millionen von Jahren weiterentwickeln können.

Es stellte sich jedoch heraus, dass der Anstieg des Phosphorgehalts im Ozean den Anstieg des Sauerstoffgehalts in der Atmosphäre nicht erklären kann. In Zeiten globaler Sauerstoffanreicherung der Ozeane stieg der Phosphorgehalt in diskreten Impulsen an. Dies lässt sich durch die Freisetzung von Kohlendioxid und Phosphor aus der Oxidation mariner organischer Stoffe, hauptsächlich Sulfate, erklären, gefolgt von der Freisetzung von Phosphor aus der durch Kohlendioxid verursachten Verwitterung an Land.

Das Ergebnis deutet darauf hin, dass äußere Reize wie Sulfatverwitterung eine Rolle bei der Sauerstoffanreicherung der Ozeane auf der Erde spielten und nicht nur der interne Kreislauf von Phosphor und Sauerstoff im Ozean. Dies könnte wiederum dazu beitragen, den langfristigen Anstieg des Luftsauerstoffgehalts zu erklären.