地球近四分之三被海洋覆蓋，使地球看起來像一個淡藍色點來自太空。
但日本研究人員提出了一個令人信服的案例，證明地球的海洋曾經是綠色的，研究發表於自然。
地球海洋在遠古時期看起來不同的原因可能與它們的化學成分和光合作用的進化有關。作為一名地質學本科生，我學到了一種被稱為“岩石沉積物”的岩石沉積物的重要性。帶狀鐵形成記錄地球的歷史。
帶狀鐵礦沉積於太古代和古元古代，大約在3.8 和 18 億幾年前。當時的生命僅限於海洋中的一種細胞生物。大陸上一片貧瘠，佈滿了灰色、棕色和黑色的岩石和沈積物。
落在大陸岩石上的雨水溶解了鐵，然後通過河流帶到海洋。鐵的其他來源是海底的火山。這個鐵以後會變得很重要。
太古宙是地球大氣層和海洋缺乏氣態氧的時期，也是第一個利用陽光產生能量的生物體進化的時期。這些生物體進行無氧光合作用，這意味著它們可以在沒有氧氣的情況下進行光合作用。
它引發了重要的變化，因為無氧光合作用的副產品是氧氣。氧氣與海水中的鐵結合。只有當海水中的鐵無法中和更多的氧氣時，氧氣才會以氣體形式存在於大氣中。
最終，早期的光合作用導致了“大氧化事件”，一個重大的生態轉折點複雜的生活在地球上是可能的。它標誌著地球從基本上不含氧氣的地球轉變為海洋和大氣中含有大量氧氣的地球。
帶狀鐵地層中不同顏色的“帶”記錄了這種轉變，即在無氧條件下沉積的鐵沉積物和紅色氧化鐵沉積物之間的交替。
綠色海洋的案例
最近的論文對太古宙綠色海洋的論證始於一個觀察：日本硫磺島火山島周圍的水域呈現出綠色色調，這與氧化鐵的一種形式 - Fe(III)。藍綠藻在島嶼周圍的綠色水域中繁衍生息。
儘管有它們的名字，藍綠藻是原始細菌，而不是真正的藻類。在太古代，現代藍綠藻的祖先與其他細菌一起進化，這些細菌使用亞鐵而不是水作為光合作用的電子源。這表明海洋中的鐵含量很高。
光合生物利用細胞中的色素（主要是葉綠素），利用太陽的能量將二氧化碳轉化為糖。葉綠素賦予植物綠色。藍綠藻很奇特，因為它們攜帶常見的葉綠素色素，但也攜帶第二種色素，稱為藻紅素（PEB）。
在他們的論文中，研究人員發現含有 PEB 的基因工程現代藍綠藻在綠色水域中生長得更好。儘管葉綠素對於我們可見光譜中的光合作用非常有用，但 PEB 在綠光條件下似乎更優越。
在光合作用和氧氣出現之前，地球海洋中含有溶解的還原鐵（在沒有氧氣的情況下沉積的鐵）。
太古代光合作用的增加釋放出的氧氣導致海水中氧化鐵。該論文的計算機模擬還發現，早期光合作用釋放的氧氣導致氧化鐵顆粒濃度足夠高，使地表水變綠。
一旦海洋中的所有鐵都被氧化，地球的海洋和大氣中就存在游離氧（02）。所以這項研究的一個主要意義是淡綠色點從太空觀察到的世界是孕育早期光合作用生命的良好候選行星。
海洋化學的變化是漸進的。太古代時期持續了15億年。這已經是地球歷史的一半以上了。相比之下，複雜生命的興起和進化的整個歷史約佔地球歷史的八分之一。
幾乎可以肯定的是，海洋的顏色在此期間逐漸發生變化，並可能出現振盪。這可以解釋為什麼藍綠藻進化出兩種形式的光合色素。葉綠素最適合白光，也就是我們今天所擁有的陽光類型。利用綠光和白光將是一種進化優勢。
海洋會再次變色嗎？
最近這篇日本論文的教訓是，海洋的顏色與水化學和生命的影響有關。我們可以想像不同的海洋顏色，而無需過多藉鑑科幻小說。
如果地球上出現紫色海洋硫含量很高。這可能與強烈的火山活動和大氣中的低氧含量有關，這將導致紫色硫細菌。
理論上，在強烈的熱帶氣候下，紅海也有可能出現氧化鐵紅由陸地上岩石的腐爛形成，並通過河流或風帶到海洋。或者如果有一種藻類與“赤潮”相關開始主宰表面海洋。
這些紅藻在氮等肥料濃度較高的地區很常見。在現代海洋中，這種情況往往發生在海岸線靠近下水道。
隨著我們的太陽老化，它會首先變得更明亮導致表面蒸發增加和強烈的紫外線。這可能有利於生活在沒有氧氣的深水中的紫色硫細菌。
隨著浮游植物的減少，它將導致沿海或分層區域出現更多的紫色、棕色或綠色色調，而水中的深藍色也會減少。最終，當太陽膨脹並包圍地球軌道時，海洋將完全蒸發。
在地質時間尺度上，沒有什麼是永恆的，因此海洋顏色的變化是不可避免的。
