Dat er zo veel zuurstof in de oceanen zit is het gevolg van de evolutie van de eerste diersoorten. En niet de oorzaak, suggereren Engelse onderzoekers in Nature Geoscience.

Het is een vervolg op de recente ontdekking dat de huidige zeesponzen verrassend weinig zuurstof nodig hebben om te overleven. De allereerste meercellige diersoorten van een klein miljard jaar geleden leken sterk op deze sponzen, en het ligt voor de hand dat die toen ook al gedijden in zuurstofarm water.

Die conclusie, die onderzoekers van de University of Southern Denmark in januari in PNAS publiceerden, zette de theorie van het ontstaan van dieren volledig op de kop. Het uitgangspunt is bekend: in de oceanen leefden in eerste instantie cyanobacteriën die door fotosynthese de bovenste waterlaag van zuurstof voorzagen; de atmosfeer bevatte vrijwel geen zuurstof en de diepzee nog veel minder. Tot nu toe werd algemeen aangenomen dat een miljard jaar geleden om de een of andere onverklaarbare reden het zuurstofgehalte van de atmosfeer ineens sterk toenam, dat dat weer zorgde voor meer zuurstof in de oceanen, en dat dát de ontwikkeling van complex leven mogelijk maakte.

Zo hoeft het dus niet te zijn gegaan en de huidige Nature Geoscience-publicatie geeft een idee van wat er wel kan zijn gebeurd. Stel dat eerst die sponzen ontstaan, in ondiep water, zo ongeveer op de grootste diepte waarop nog een beetje zuurstof zit. Die sponzen voeden zich met de kleinste soorten fytoplankton, die ze uit het water filteren. Ten eerste wordt dat water daardoor helderder zodat tot op grotere diepte fotosynthese mogelijk wordt en soorten een kans krijgen die verhoudingsgewijs veel licht nodig hebben; dit zou mede verklaren waarom de cyanobacteriën, die in het begin voor de zuurstofproductie zorgden, langzaam werden verdrongen door groene algen.

Ten tweede bevordert het de evolutie van grotere soorten plankton, die niet meer in de filters van zo’n spons passen en dus een grotere overlevingskans hebben. Gesuggereerd wordt dat die grotere soorten efficiënter met zuurstof omgaan. Belangrijk is ook dat grotere organismen na hun dood veel sneller naar de bodem zakken, waardoor het zuurstofverbruik dat samengaat met hun vertering zich óók van het oppervlak naar de bodem verplaatst. Op dat moment is er overigens nog nauwelijks zuurstof op de bodem, zodat de organische resten niet worden verteerd.

Zowel de sponzen als de algen onttrekken intussen fosfor aan het ecosysteem. Uiteindelijk zet fosfaatgebrek de rem erop. Tegen die tijd is bovenin het zuurstofgehalte veel hoger dan het was, en dat blijft zo. Die zuurstof diffundeert bovendien naar beneden waardoor uiteindelijk ook de diepzee wordt belucht.

Het fraaie van de hypothese is dat het raadselachtige zuurstofgehalte van de atmosfeer er helemaal buiten wordt gelaten.

Overigens heeft het artikel een hoog speculatief gehalte. Meer dan gissen is het niet. Maar het scenario lijkt wel plausibel.

bron: Nature Geoscience