วิจัยเผยทะเลอาจเคยเป็นสีเขียว และในอนาคตอาจกลายเป็นสีม่วง

โลกของเราถูกเรียกขานว่าเป็นดาวเคราะห์สีน้ำเงิน นั่นเพราะพื้นที่ผิวโลกถึง 3 ใน 4 ถูกปกคลุมด้วยมหาสมุทรซึ่งมีสีน้ำเงิน แต่หากมีใครสักคนมองจากอวกาศมายังโลกเราเมื่อประมาณหลายพันล้านปีก่อน เขาอาจเรียกโลกว่าดาวเคราะห์สีเขียวก็ได้ เพราะน้ำในมหาสมุทรบนโลกของเราในสมัยนั้นอาจเป็นสีเขียว 

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยนาโกย่า ประเทศญี่ปุ่น เสนอว่าเหตุการณ์ที่น้ำในมหาสมุทรบนโลกของเราเป็นสีเขียวนี้ เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 3,800 - 1,800 ล้านปีก่อน หรือก็คืออยู่ในบรมยุคอาร์เคียน (Archean eon) ซึ่งสมัยนั้นสิ่งมีชีวิตบนโลกยังเป็นเพียงสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทร ส่วนเหตุผลที่น้ำเป็นสีเขียว เป็นผลมาจากเคมีของน้ำในสมัยนั้นที่แตกต่างจากสมัยปัจจุบัน คือ มีการละลายของเหล็กจากชั้นหินเปลือกโลกในปริมาณที่สูงมาก ๆ ทั้งจากการที่ฝนตกลงมากัดเซาะแร่หินเปลือกโลก รวมไปถึงธาตุเหล็กที่พุ่งออกมาจากปล่องภูเขาไฟใต้พื้นมหาสมุทรด้วย

สภาวะที่มีธาตุเหล็กสูงเหล่านี้กระตุ้นให้เกิดเหตุการณ์ที่เรารู้จักในชื่อเหตุการณ์ออกซิเดชันครั้งใหญ่ (Great Oxidation Event) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 2,400 ล้านปีก่อน โดยเป็นช่วงเวลาที่โลกเปลี่ยนจากสภาพแวดล้อมที่ไม่มีออกซิเจนไปเป็นสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจน ซึ่งก็เกิดจากการที่ไซยาโนแบคทีเรีย เริ่มวิวัฒนาการมาผลิตอาหารผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสงและปล่อยออกซิเจนออกมาได้ 

ทีมวิจัยได้ใช้แบบจำลองขั้นสูงเพื่อทำการวิจัย พบว่าเมื่อไซยาโนแบคทีเรียปล่อยออกซิเจนมากขึ้น ในที่สุดมันก็จะไปทำปฏิยากับเหล็ก โดยเปลี่ยนจากเหล็กเฟอร์รัสที่ละลายน้ำได้ ไปเป็นเหล็กเฟอร์ริกที่ไม่ละลายน้ำ 

จากนั้นเหล็กเฟอร์ริกที่ไม่ละลายน้ำนี้ ก็จะตกตะกอนไปเป็นอนุภาคคล้ายสนิมซึ่งดูดซับคลื่นแสงสีน้ำเงิน ในขณะเดียวกันน้ำก็จะดูดซับคลื่นแสงสีแดง ทำให้สีเขียวเด่นชัดขึ้นมา 

การที่สีเขียวเด่นชัดขึ้นมานี้ ส่งผลต่อการเจริญเติบโตของไซยาโนแบคทีเรีย เนื่องจากไซยาโนแบคทีเรีย ไม่เหมือนพืชปัจจุบันที่ส่วนใหญ่ใช้เม็ดสีหลักเพียงชนิดเดียวคือคลอโรฟิลล์ (Chlorophyll) เพื่อจับแสงแดด แต่ไซยาโนแบคทีเรียในยุคแรกนั้นมีเม็ดสีอีกหนึ่งชนิดคือ ไฟโคอริโทรบิลิน (Phycoerythrobilin หรือ PEB) ซึ่งเป็นเม็ดสีที่สามารถดูดซับคลื่นแสงสีเขียวได้ดีมาก เมื่อน้ำมีสีเขียวเด่นชัด จึงทำให้ไซยาโนแบคทีเรียดูดซับแสงสีเขียวมาได้อย่างมีประสิทธิภาพ เป็นการปรับตัวให้สามารถเจริญเติบโตได้ดีขึ้น จนมันสามารถสร้างและปล่อยออกซิเจนออกมาสู่น้ำและบรรยากาศ กระตุ้นให้เกิดวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนมากขึ้น

ไม่เพียงเท่านั้น แบบจำลองทางทฤษฎีนี้ยังชี้ให้เห็นว่า มหาสมุทรของโลกสามารถมีสีที่แตกต่างไปจากเดิมได้ภายใต้สภาวะแวดล้อมที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น หากระดับกำมะถัน (Sulfur) เพิ่มขึ้น โดยอาจเกิดจากการปะทุของภูเขาไฟอย่างรุนแรง รวมถึงหากโลกมีปริมาณออกซิเจนต่ำ มหาสมุทรอาจกลายเป็นสีม่วง หรือหากสภาพอากาศโลกร้อนชื้นแบบร้อนจัด ธาตุเหล็กจำนวนมากจะถูกปล่อยออกมาจากหิน เมื่อเหล็กสัมผัสกับออกซิเจน จะก่อตัวเป็นเหล็กออกไซด์และทำให้ทะเลกลายเป็นสีแดงคล้ายสนิมนั่นเอง

นับว่าเป็นอีกหนึ่งงานวิจัย ที่เปิดเผยอีกหนึ่งความเป็นไปได้ของโลกยุคโบราณ ทำให้เรารู้จักดาวเคราะห์ที่เป็นบ้านของเรามากยิ่งขึ้น

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Ecology & Evolution ฉบับวันที่ 18 กุมภาพันธ์ 2025