NGV-Geonieuws 101 artikel 603

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


15 September 2005, jaargang 7 nr. 18 artikel 603

Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon
Geologisch Instituut, Adam Mickiewicz Universiteit, Poznan (Polen)

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 101! Op de huidige pagina is alleen artikel 603 te lezen.

<< Vorig artikel: 602 | Volgend artikel: 604 >>

603 Eerste 'sneeuwbal aarde' was gevolg van ontwikkeling van fotosynthese
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Biologie & Evolutie ! Klik hier voor alle artikelen over Glaciologie ! Klik hier voor alle artikelen over (Paleo)Klimaat !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Volgens sommige onderzoekers zou de aarde gedurende het Precambrium enkele malen geheel door ijs zijn bedekt. Die perioden van 'snowball Earth' zouden zich vooral aan het einde van het Precambrium hebben voorgedaan, maar er zou ook ongeveer 2,3-2,2 miljard jaar geleden een 'snowball Earth' zijn opgetreden tijdens de zogeheten Makganyene glaciatie. Deze oudste volledige vergletsjering van de aarde zou ook de grootste zijn geweest. Aan deze voor het zich op aarde ontwikkelende leven zou dit, volgens veel onderzoekers, een zware slag hebben toegebracht.


De ijstijdvakken gedurende de aardgeschiedenis

Het ziet er echter naar uit dat het primitieve leven dat toen evolueerde juist zelf aan 'snowball Earth' schuldig was. Dat is althans de opvatting van Robert Kopp, die met een onderzoeksteam van het California Institute of Technology een onderzoek heeft uitgevoerd. Volgens de onderzoekers ontwikkelden cyanobacteria (ook wel blauwgroene algen genoemd, maar in feite een symbiose van diverse primitieve microorganismen, waaronder bacteriŽn) op dat moment als eerste type organisme het vermogen om energie uit zonlicht te winnen door fotosynthese. De daarbij in grote hoeveelheden vrijkomende zuurstof oxideerde het toen in de atmosfeer ruimschoots aanwezige broeikasgas methaan (CH4, de belangrijkste component van aardgas), waardoor binnen 100.000 jaar een sterke daling van de temperatuur optrad, tot ver onder het vriespunt (wellicht -50 įC).


Palaeolyngbia, een cyanobacterie van 850 miljoen jaar oud, uit de Bitter Springs Chert van AustraliŽ

Voordat dit gebeurde moet de temperatuur op aarde ongeveer gelijk zijn geweest aan de huidige temperatuur. Dat blijkt uit tal van geologische aanwijzingen. De zon leverde echter slechts 85% van de straling die nu wordt geleverd. De relatief hoge temperatuur was dan ook te danken aan de aanwezigheid van methaan in de atmosfeer.

Het is onduidelijk of cyanobacteria al veel eerder in groten getale in de oceanen voorkwamen; daarover zijn de meningen verdeeld. Zolang ze hun energie niet deels aan zonlicht konden ontlenen, zal hun aantal echter relatief beperkt zijn gebleven. Ze konden zich snel vermeerderen toen ze hun energie uit zonlicht konden halen, in plaats van uit de in veel minder grote hoeveelheden stoffen in zeewater waaruit ze eerder hun energie moesten onttrekken.


Algenbloei (hier in Lake Neatahwanta, New York) wordt meestal veroorzaakt door blauwgroene algen

Het vrijkomen van zuurstof door de fotosynthese had echter ook een ander effect: het leidde tot het ontstaan van (ook primitieve) organismen die zuurstof in- en koolzuurgas uitademden. Dat leidde tot een geleidelijke opbouw van het broeikasgas kooldioxide in de atmosfeer. Daardoor ging, na enkele tientallen miljoenen jaren, de temperatuur weer plotseling stijgen, mogelijk zelfs tot +50 įC. Dat bood weer grote kansen aan organismen die zich gedurende de extreem koude periode van de Makganyene vergletsjering in de diepe oceaan hadden teruggetrokken in de omgeving van onderzeese vulkanen.

Referenties:
  • Kopp, R.E., Kirschvink, J.L., Hilburn, I.A. & Nash, C.Z., 2005. The Paleoproterozoic snowball Earth: a climate disaster triggered by the evolution of oxygenic photosynthesis. Proceedings of the National Academy of Sciences 102, p. 11131-11136.


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl