NGV-Geonieuws 105 artikel 622

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


15 November 2005, jaargang 7 nr. 22 artikel 622

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

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 105! Op de huidige pagina is alleen artikel 622 te lezen.

<< Vorig artikel: 621 | Volgend artikel: 623 >>

622 Vroege oceaan was giftig en zag paars
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Oceanografie !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Over de ontwikkelingen van de vroege oceanen is nog betrekkelijk weinig bekend. Nieuwe onderzoekstechnieken leiden momenteel echter tot een stroom van nieuwe gegevens, die vaak een geheel nieuw beeld opleveren. Dat geldt onder meer voor de levensvormen die de vroege oceanen bevolkten. Het gaat daarbij om microorganismen waarvan gewoonlijk geen direct herkenbare fossielen bewaard zijn gebleven. Uit organische restanten valt nu echter vaak hun aard te herleiden.


De 1,65 Miljard jaar oude Kombolgie Fm. werd afgezet door een rivier die waarschijnlijk zwavelverbindingen uit verweringsproducten naar de 'Paarse zee' vervoerde


Boorkern van de oudst bekende (1,64 miljard jaar) formatie (Barney Creek Fm., dolomitische mudstone) waaruit biogene olie sijpelt


Omstreeks 2,45-2,32 miljard jaar geleden begon het zuurstofgehalte in de atmosfeer duidelijk toe te nemen. Dat betekende het einde van de afzetting van de gelaagde ijzerformaties (banded iron formations) die accumuleerden in zuurstofloze, ijzerrijke diepe oceanen. Tegelijk met het stijgende zuurstofgehalte in de atmosfeer nam namelijk ook het zuurstofgehalte in het water toe. Door het hoge zwavelgehalte in de oceaan (doordat de zuurstofrijke atmosfeer op het land meer verwering veroorzaakte waarbij sulfiden oxideerden), leken die zeeŽn echter nog niet erg op de huidige. Waarschijnlijk bestonden er in deze vroege periode van de aardgeschiedenis overal op aarde oceanen en zeeŽn die weliswaar veel zuurstof en sulfaten bevatten, maar toch in duidelijk lagere concentraties dan in de huidige oceanen. De levensgemeenschappen van microorganismen die hierin leefden, waren daarom ook anders dan nu.


Schema van de mogelijke opbouw van de palaeoproterozoÔsche zee

Onderzoekers hebben nu in een 1,64 miljard jaar oud bekken in Noord-AustraliŽ biogene koolwaterstoffen (biomarkers) gevonden die een inzicht geven in het leven van die tijd. De biomarkers wijzen op een zuurstofarme diepe zee met veel sulfiden maar weinig sulfaten. Het water in deze zee bestond uit 'lagen' die zich nauwelijks met elkaar mengden. In de bovenste laag kwamen zwavelbacteriŽn voor die hun energie ontleenden aan zonlicht en sulfiden. Ze leefden in de bovenste 20-40 m en hadden een paarse kleur (Chromatiaceae) die waarschijnlijk ook de zee een paarse kleur gaf. Waarschijnlijk iets dieper leefden vooral groene zwavelbacteriŽn (Chlorobiaceae), die hun energie op dezelfde wijze kregen als hun paarse medeschepselen. Deze organismen kwamen in zulke grote hoeveelheden voor dat de dolomitische mudstone die op de bodem van de zee werd afgezet rijk werd aan koolwaterstoffen die ontstonden bij het vergaan van de afgestorven organismen. Boorkernen uit deze formatie zijn zo rijk aan (zware) koolwaterstoffen dat die eruit sijpelen.

Naast de Chromatiaceae en de Chlorobiaceae kwamen er in de zee van destijds algen voor en zuurstofproducerende cyanobacteriŽn, maar deze twee groepen waren betrekkelijk zeldzaam omdat het sulfidenrijke water giftig voor hen was. Dit giftige karakter zou kunnen verklaren waarom gedurende de eerste 85-90% van de aardgeschiedenis geen evolutie optrad tot dieren die zuurstof nodig hadden.

Referenties:
  • Brocks, J.J., Love, G.D., Summons, R.E., Knoll, A.H. Logan, G.A. & Bowden, S.A., 2005. Biomarker evidence for green and purple sulphur bacteria in a stratified Palaeoproterozoic sea. Nature 437, p. 866-870.
  • Marais, D.J. des, 2005. Sea change in sediments. Nature 437, p. 826-827.

Fotoís welwillend ter beschikking gesteld door Jochen Brocks, Research School of Earth Sciences, Australian National University, Canberra (AustraliŽ). Het schema komt van Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences van het Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA (Verenigde Staten van Amerika).


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl