Barit, một khoáng vật có niên đại 3,5 tỷ năm, mang đến cái nhìn độc đáo về quá khứ và hiện tại của đại dương trên Trái đất, phản ánh sự tiến hóa của địa hóa và sinh học hành tinh.
Trong kỷ Archean, trước khi có oxy, barit chủ yếu hình thành từ sự pha trộn của các chất lỏng thủy nhiệt giàu bari với nước biển chứa sulfat. Các trầm tích cổ đại này, có nguồn gốc từ các nguồn sâu trong lòng đất, cung cấp bằng chứng về các điều kiện đại dương sơ khai và chu trình nguyên tố ban đầu.
Các đại dương hiện đại chứng kiến sự hình thành barit thông qua hoạt động của vi sinh vật, như tảo cát và màng sinh học vi khuẩn. Quá trình này được thúc đẩy bởi sự phân hủy vật chất hữu cơ chìm, giải phóng bari kết tủa trong các vi môi trường do vi khuẩn tạo ra, làm nổi bật vai trò quan trọng của chúng đối với hóa học biển hiện tại. Nghiên cứu sâu hơn cho thấy barit thường hình thành trong các vi môi trường được tạo ra bởi sự phân hủy vật chất hữu cơ, nơi vi khuẩn đóng vai trò quan trọng trong việc tập trung bari và tạo điều kiện cho sự kết tủa của barit, ngay cả khi nước biển nói chung không bão hòa với barit. Điều này là do các agregat hữu cơ và các chất polyme ngoại bào (EPS) do vi khuẩn tiết ra tạo ra các điều kiện thuận lợi cho sự hình thành barit. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng barit có thể hình thành trong các màng sinh học vi khuẩn thông qua một quá trình sinh khoáng được điều chỉnh bằng trao đổi chất, với các tinh thể phát triển từ các tiền chất amorph, giàu phốt phát.
Barit là một kho lưu trữ quý giá cho các nghiên cứu về môi trường cổ đại. Thành phần đồng vị của nó, đặc biệt là tỷ lệ đồng vị stronti (Sr), cung cấp thông tin về các quá trình liên quan đến chu trình carbon trong quá khứ của Trái đất. Các phép đo tỷ lệ đồng vị stronti phóng xạ (87/86 Sr) và đồng vị stronti ổn định (88/86 Sr) trên cùng các tinh thể barit có thể tiết lộ về sự phong hóa của lục địa và sự lắng đọng khoáng vật cacbonat, giúp hiểu rõ hơn về sự biến đổi khí hậu trong lịch sử. Sự hiện diện của barit trong các trầm tích đại dương, đặc biệt là ở các vùng có năng suất cao, cho thấy mối tương quan mạnh mẽ với tốc độ xuất khẩu carbon xuống đáy biển sâu. Mối tương quan này đã được sử dụng để phát triển các mối quan hệ định lượng giữa tốc độ tích tụ barit và sản lượng xuất khẩu, cho phép tái tạo sản lượng xuất khẩu trong quá khứ của Trái đất, đặc biệt là trong những thời kỳ có sự thay đổi năng động của chu trình carbon. Điều này nhấn mạnh vai trò của barit như một chỉ số quan trọng để hiểu về lịch sử chu trình carbon và năng suất sinh học của đại dương.