Je leest:

Vulkanen vertraagden stijging zuurstofconcentratie

Vulkanen vertraagden stijging zuurstofconcentratie

Auteur: | 8 november 2007

Onderzoekers Kump (USA) en Barley (Australië) hebben ontdekt dat onderzeese vulkanen de aanwezigheid zuurstof in de atmosfeer ongeveer 200 miljoen jaar hebben vertraagd. Pas rond 2,5 miljard jaar geleden kwam er veel zuurstof in de atmosfeer terecht.

Ongeveer 2,5 miljard jaar geleden kwam de eerste grote hoeveelheid zuurstof in de atmosfeer terecht. De organismen die deze zuurstof produceerden door middel van fotosynthese zijn de cyanobacteriën of blauwalgen. Dit is echter 200 miljoen jaar nadat de zuurstofproducerende cyanobacteriën zijn ontstaan. De vraag is dan waar de zuurstof is gebleven als het niet in de atmosfeer terecht kwam? Het blijkt dat gassen van onderzeese vulkanen de geproduceerde zuurstof massaal vasthouden en niet laten ontsnappen naar de atmosfeer. Onderzeese vulkanen treden dus op als vertragende factor. Dit stond onlangs in het tijdschrift Nature.

Een 1600 maal vergrote cyanobacterie. Deze bacteriën leven in omgevingen waar water aanwezig is. Bron: Wikipedia

Vulkanen kunnen zowel boven de zeespiegel als onder de zeespiegel hun lava naar buiten spuwen. In het midden van de huidige Atlantische Oceaan bijvoorbeeld komt lava vanuit het binnenste van de aarde in de zee terecht om vervolgens te stollen. Dit onderzeese lavagebergte heet de Mid-Atlantische Rug. Maar ook in het vroegere landschap waren er vulkanen aanwezig. Vóór 2,5 miljard jaar geleden waren er veel onderzeese vulkanen en maar weinig vulkanen op het land. Daarna was het juist omgekeerd.

Stollend lava op het land. Bron: USGS

De oorzaak hiervan moet worden gezocht in de plaattektoniek. Veel kleine aardplaten kwamen rond die tijd samen en vormden grote landmassa’s uit kleinere. Tegenwoordig is het Euraziatische continent zo’n grote landmassa. Een goed voorbeeld van het botsen van twee aardplaten is de Indische landplaat die rond 50-55 miljoen jaar geleden tegen de Euraziatische plaat aan botste. Hierdoor is het Himalaya gebergte ontstaan. Vergelijkbare processen deden zich ook voor rond 2,5 miljard jaar gelden. Het uiteindelijke samenkomen van platen zorgde voor extra vulkanen op het land.

Gestolde kussenlava’s op de bodem van de oceaan. Bron: NOAA

De vulkanen spuwen naast lava ook gassen uit. De vulkanen op het land produceren vooral gassen als waterdamp (H2O), koolstofdioxide (CO2) en zwaveldioxide (SO2). Onderzeese vulkanen produceren voornamelijk andere gassen: waterstof (H2), diwaterstofsulfide (H2S), koolstofmonoxide (CO) en methaan (CH4). Deze houden zuurstof beter vast in vergelijking met gassen van vulkanen op het land.

Na 2,5 miljard jaar geleden kwamen er meer vulkanen op het land en nam het aantal onderzeese vulkanen af. Er werd dus minder zuurstof op de oceaanbodem vastgehouden waardoor er een blijvende zuurstofconcentratie in de atmosfeer kon worden opgebouwd. Van dat moment hebben nu nog steeds voordeel want we leven nu tenslotte van een zuurstofconcentratie van 21%.

Schematische voorstelling van de situatie voor en na 2,5 miljard jaar geleden. klik op de afbeelding voor een grotere versie

Referentie:

Lee R. Kump en Mark E. Barley. 2007. Increased subaerial volcanism and the rise of atmospheric oxygen 2.5 billion years ago. Nature 448: 1033-1036.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 08 november 2007

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.