For 3,8 millarder år siden var Jorden lige kommet ud af en voldsom periode med massivt bombardement af asteroider, der har efterladt Månen og vores naboplaneter koparrede af kratere. Det første liv – primitive bakterier i urhavet – var begyndt at opstå og trives, men blot nogle hundrede millioner år senere blev Jorden ramt af endnu en miljøkatastrofe af ufatteligt omfang. En gruppe af blågrønne alger udviklede en ny teknologi til at skabe energi fra solens lys og CO2. Denne »fotosyntese« havde et restprodukt, ilt, som forgiftede de andre levende organismer, der uddøde i hobetal.

Danske forskere har nu rykket dateringen af denne »Den Store Iltkatastrofe« 600 millioner år tilbage. Med en ny geologisk metode har de fundet tegn på en iltmættet atmosfære i en tre milliarder år gammel jordbundsprøve fra en sydafrikansk boring.

»Det er den ældste jordbund, man kender til, og vi bruger en ny metode, som er meget følsom over for at konstatere, om der var ilt i atmosfæren,« siger Lasse Nørbye Døssing, postdoc ved Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning på Københavns Universitet, der har fået sit opsigtsvækkende resultat offentliggjort i det ansete tidsskrift Nature.

»Det flytter iltningen af atmosfæren meget langt tilbage. Jeg er temmelig sikker på at have ret, men det er et paradigmeskifte, så selvfølgelig skal andre forskere bekræfte det,« siger Lasse Døssing.

Ny metode

Den nye metode til at spore ilt i geologiske prøver er udviklet af schweiziskfødte Robert Frei, professor ved Institut for Geologi og Geografi på Københavns Universitet, hvor Lasse Døssing lavede sit ph.d-arbejde med den meget gamle jordbund fra Sydafrika. Det tog to år at få artiklen igennem den kritiske bedømmelse af andre forskere, før den kunne optages i Nature.

»Vi har mødt stor modstand, men nu begynder flere at tro på metoden og tage den i brug. Det er jo »min baby«, og jeg er meget glad for anerkendelsen,« siger Robert Frei, der er gået i gang med at se på endnu ældre sedimenter for at se, om grænsen for iltmætning af atmosfæren skal flyttes yderligere tilbage. Han har indledt en ny analyse af 3,8 milliarder år gamle havbundssedimenter fra Vestgrønland, som er blandt de ældste i verden. De stammer fra samme område som de prøver, hvor professor og geolog Minik Rosing for 15 år siden fandt kemiske spor efter det formentlig første liv på jorden.

»Jeg håber at kunne sige inden for et par måneder, om der er tegn på, at atmosfæren var mættet med ilt så langt tilbage. Nu har vi jo fået blod på tanden,« siger Robert Frei.

To muligheder

De iltproducerende bakterier er opstået lang tid før Den Store Iltkatastrofe, men ilten er blevet opsuget i havet igen af bl.a. jern. Det er tidspunktet for iltning af atmosfæren, som rykkes tilbage – ikke opståen af liv. Men Den Store Iltkatastrofe markerer dannelsen af atmosfæren, som vi kender i dag – med omkring 20 pct. ilt og 80 pct. kvælstof plus det løse – og som vi mener er forudsætningen for liv på Jorden. Derfor kan dateringen også have betydning for vores opfattelse af livets opståen.

»Ilt er energikilden til livet på jorden, men det er jo stadig giftigt for os. Det er farligt for cellerne og får dem til at mutere, så det er en fin balancegang for det iltkrævende liv at leve med ilten,« siger professor Eske Willerslev, evolutionsbiolog og leder af Grundforskningscenter for Geogenetik ved Københavns Universitet.

»Hvis der var ilt i atmosfæren så meget tidligere, som meget nu tyder på, er der to muligheder: Enten er det iltkrævende liv også opstået tidligere end vi troede. Eller også er det meget sværere at finde den balancegang med ilten, så livet opstår langsommere, end vi tror,« siger Eske Willerslev.