‘Sneeuwbal aarde’ duurde 12 miljoen jaar

Op het einde van het Precambrium traden twee ijstijdvakken op, resp. ongeveer 710 en 635 miljoen jaar geleden. Zowel de oudste (Sturtian) als de jongste (Marinoan) van deze twee ijstijdvakken worden ervan ‘verdacht’ zo koud te zijn geweest dat zelfs de oceanen bij de evenaar bevroren waren. Daarom wordt wel van ‘sneeuwbal aarde’ gesproken. Aan die volledige ijsbedekking wordt echter ook door veel deskundigen getwijfeld, om talrijke, uiteenlopende redenen.

Een nieuw onderzoek draagt niet alleen nieuwe argumenten aan voor het bestaan van een ‘sneeuwbal aarde’ maar geeft ook aanwijzingen voor de duur ervan. De nieuwe argumenten zijn gebaseerd op de analyse van 44 chemische elementen uit boorkernen in kopermijnen van Zambia en Congo. Beide boorkernen bereikten de glaciale afzettingen uit de genoemde twee Precambrische ijstijden.

Een van de onderzochte elementen betreft iridium. Dat metaal is inmiddels bekend omdat een laagje dat sterk verrijkt is aan iridium de grens markeert tussen Krijt en Tertiair. Dat iridium was afkomstig van de toen ingeslagen meteoriet. In steenmeteorieten bevindt zich namelijk veel meer iridium dan in de aardkorst. Omdat er een voortdurende ‘regen’ van meteorieten (vaak in zeer kleine deeltjes) op aarde valt, moet bij een ‘sneeuwbal aarde’ dat iridium op het ijs terecht zijn gekomen. Toen dat ijs smolt, moet – als dat snel gebeurde – in de oceanen een laagje gevormd zijn dat verrijkt is aan iridium. En het ijs moet na een ‘sneeuwbal aarde’ inderdaad snel zijn gesmolten, omdat de totale ijsbedekking opname door de zee van koolzuurgas uit de atmosfeer verhinderde. Daardoor nam de concentratie op een gegeven moment zo sterk toe dat een ‘broeikaseffect’ ontstond, die de ijskappen snel deed smelten.

In alle drie boorkernen vonden de onderzoekers inderdaad een laagje met veel iridium bovenop de glaciale sedimenten uit het Sturtian. In twee van de drie kernen vonden ze dat ook voor het Marinoan. Daarmee komt de hypothese van ‘sneeuwbal aarde’ dus een stukje dichter bij een bewijs. Aannemende dat destijds de ‘regen’ van meteorieten even heftig was als in de afgelopen 80 miljoen jaar, konden de onderzoekers aan de hand van de concentratie iridium, in combinatie met de verhouding tussen deze concentratie en die van andere elementen, uitrekenen hoelang het iridium door het ijs moet zijn tegengehouden, voordat het (na het smelten van de ijslaag) in het zeewater kon wegzinken. Uit die berekeningen blijkt dat dit ijstijdvak ongeveer 12 miljoen jaar moet hebben geduurd, plus of min 3 miljoen jaar.

Referenties

Bodiselitsch, B., Koeberl, Chr., Master, S. & Reimold, W.U., 2005. Estimating duration and intensity of Neoproterozoic snowball glaciations from Ir anomalies. Science 308, p. 239-242. Kerr, R., 2005. Cosmic dust supports a snowball earth. Science 308, p. 181