Je leest:

Eerste fotosynthese maakte aarde tot diepvries

Eerste fotosynthese maakte aarde tot diepvries

Auteur: | 22 september 2005

Gedurende het Precambrium is de Aarde volgens sommige onderzoekers enkele malen geheel door ijs bedekt geweest. Deze perioden van ‘sneeuwbal Aarde’ zouden zich vooral aan het einde van het Precambrium hebben voorgedaan, maar ook al eerder (ongeveer 2,3-2,2 miljard jaar geleden) is er wellicht een ‘sneeuwbal’ periode geweest. Deze oudste volledige vergletsjering van de aarde, tijdens de zogeheten Makganyene glaciatie, zou ook de grootste zijn geweest. Veel onderzoekers beweren dat deze super-ijstijd aan het zich op aarde ontwikkelende leven een zware slag heeft toegebracht. Maar is dat wel zo?

Het zou ook wel eens zo kunnen zijn dat dat het primitieve leven ten tijde van de eerste aardse sneeuwbalfase juist zelf aan de wereldwijde afkoeling schuldig was. Dat is althans de opvatting van Robert Kopp, die met een team van het California Institute of Technology (CalTech) een onderzoek heeft uitgevoerd.

De onderzoekers stellen vooral de zogenaamde cyanobacteria verantwoordelijk. Hoewel ook wel blauwalgen genoemd gaat het hier om een symbiose van diverse primitieve micro-organismen, waaronder bacteriën. De veronderstelling is dat de cyanobacteria op dat moment als eersten het vermogen ontwikkelden om energie uit zonlicht te winnen door fotosynthese. De daarbij in grote hoeveelheden vrijkomende zuurstof oxideerde het destijds 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 zelfs tot 50 °C).

Paleolyngbia, een cyanobacterie van 850 miljoen jaar oud, uit de Bitter Springs Chert van Australië.

Vóór deze enorme afkoeling moet de temperatuur op aarde ongeveer gelijk zijn geweest aan de huidige temperatuur. Dat blijkt uit tal van geologische aanwijzingen. Die relatief hoge temperatuur was te danken aan de aanwezigheid van methaan in de atmosfeer. De zon leverde in de betreffende periode namelijk slechts 85% van de huidige straling.

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.

De ijstijdvakken gedurende de aardgeschiedenis

Het vrijkomen van zuurstof door de fotosynthese had nog een ander, positiever effect: het leidde tot het ontstaan van andere 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 °C. 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.

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

Referentie

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.

Zie ook:

Lees ook meer nieuws op de website van NGV Geoniews

Dit artikel is een publicatie van NGV Geonieuws.
© NGV Geonieuws, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 22 september 2005

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.