NGV-Geonieuws 131 artikel 751

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


15 December 2006, jaargang 8 nr. 24 artikel 751

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

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 131! Op de huidige pagina is alleen artikel 751 te lezen.

<< Vorig artikel: 750 | Volgend artikel: 752 >>

751 Was de aardatmosfeer al veel vroeger zuurstofrijk?
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Astronomie ! Klik hier voor alle artikelen over het Milieu ! Klik hier voor alle artikelen over Paleontologie, Fossielen & Uitstervingen !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Leven op het land was op de vroege aarde onmogelijk, vooral vanwege twee oorzaken: de vrijwel volledige afwezigheid van zuurstof in de atmosfeer, en het daarmee samenhangende ontbreken van een ozonlaag die de overmaat aan ultraviolette straling kon tegenhouden. Algemeen wordt aangehouden dat de atmosfeer - geologisch gezien plotseling - rijk aan zuurstof werd (waarbij ook een ozonlaag werd gevormd) ergens omstreeks 2,3-2,4 miljard jaar geleden. Dat wordt opgemaakt uit de verhouding tussen de diverse zwavelisotopen in mineralen. Zogeheten 'mass-independently fractionated' zwavelisotopen (MIF-S) kunnen, voor zover bekend, in de natuur alleen ontstaan wanneer door vulkanen uitgestoten zwaveldioxide (SO2) in een zuurstofarme atmosfeer wordt blootgesteld aan sterke ultraviolette straling. MIF-S is in tal van gesteenten ouder dan 2,4 miljard jaar aangetroffen, maar niet in jongere gesteenten.


Lagen van 3,46 miljard jaar oud bestaande uit jaspis, roodgekleurd door hematiet (ijzeroxide)

Ook toen zich eenmaal een zuurstofrijke atmosfeer had ontwikkeld, en het leven in zee daarvan ook kon profiteren, duurde het echter nog lang voordat het eerste primitieve leven zich ook op het land kon vestigen. Er zijn diverse gevallen gemeld van oud landleven, maar de meeste daarvan betreffen indirecte aanwijzingen die bovendien sterk omstreden zijn. De oudste onomstreden fossiele restanten van leven op het land dateren van 1,2 miljard jaar geleden.


Opname met een scanning electron microscope
(SEM) van 2,76 miljard jaar oude pyrietkristallen
uit de Hardet Formatie


Opname met een scanning electron microscope
(SEM) van 2,92 miljard jaar oude pyrietkristallen
uit de Mosquito Creek Formatie


Dat was althans tot voor kort het geval. Een onderzoeksteam onder leiding van Hiroshi Ohmoto heeft nu een soort fossiele algenmatten gevonden in Transvaal (Zuid-Afrika) in gesteenten die 2,6-2,7 miljard jaar geleden op het land werden gevormd. De algenmatten zijn opgebouwd uit cyanobacteriŽn (blauwwieren), de belangrijkste organismen die bij hun stofwisseling zuurstof vrijmaken uit water en atmosferisch CO2 door gebruik te maken van zonlicht (fotosynthese).

De ontdekking heeft mogelijk belangrijke consequenties. De vondst maakt duidelijk dat er al veel eerder dan voorheen gedacht een atmosfeer met zuurstof moet zijn geweest. Het gelijktijdig met de in Transvaal ontdekte algenmatten voorkomen van MIF-S op tal van andere plaatsen op aarde geeft echter aan dat daar toen een zuurstofarme atmosfeer aanwezig was. De conclusie moet daarom zijn dat zich, binnen een overwegend zuurstofarme atmosfeer, plaatselijk kennelijk 'eilanden' van een zuurstofrijkere atmosfeer konden ontwikkelen. Mogelijk speelde een wisselwerking tussen microorganismen en atmosfeer daarbij een rol.


Stromatoliet van 2,74 miljard jaar oud

De ontdekking wijst ook uit dat op andere hemellichamen, waar geen zuurstofrijke atmosfeer bestaat, wellicht ook dergelijke zuurstofrijkere 'eilanden' zouden kunnen voorkomen. In dat geval zou leven aanwezig kunnen zijn op hemellichamen waarvan dat tot nu toe onmogelijk is geacht.

Referenties:
  • Knauth, L.P., 2006. Signature required. Nature 442, p. 873-874.
  • Ohmoto, H., Watanabe, Y., Ikemi, H., Poulson,m S.R. & Taylor, B.E., 2006. Sulphur isotope evidence for an oxic Archaean atmosphere. Nature 442, p. 908-911.

Fotoís welwillend ter beschikking gesteld door Hiroshi Ohmoto, Penn State Astrobiology Research Center, Penn State University, University Park, PA (Verenigde Staten van Amerika).


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl