Pauze in vulkanisme veranderde de aarde in een sneeuwbal

Mount St. Helens. Foto USGS USGS

Een lange onderbreking in vulkanisme heeft er 2,45 miljard jaar geleden toe geleid dat de aarde veranderde in één grote sneeuwbal. De 200 miljoen jaar durende periode zonder vulkaanuitbarstingen was mogelijk het gevolg van een onderbreking in de plaattektoniek, het geschuif van stenige continenten over een stroperige aardmantel dat het aanzien van de aarde bepaalt. De vulkaanpauze viel samen met het ontstaan van een zuurstofrijke atmosfeer. Dat concluderen Amerikaanse en Australische aardwetenschappers uit een inventarisatie van de ouderdom van stukken aardkorst en vulkanische afzettingen, verspreid over de hele wereld (Earth and Planetary Science Letters, 21 april 2009).

De studie onder leiding van Kent Condie (New Mexico Tech) laat zien dat er tussen 2,45 miljard jaar en 2,2 miljard jaar geleden nauwelijks gesteente ontstond uit vulkanen of door de hoge druk en temperatuur die ontstaat als twee aardplaten op elkaar botsen. Mogelijk was het binnenste van de aarde zo warm en vloeibaar dat er soms onvoldoende grip was om schollen over het aardoppervlak voort te stuwen.

Volgens Condie resulteerde een drastische verlaging in de uitstoot van gassen uit vulkanische erupties ook in een sterke afname van het CO2-gehalte in de atmosfeer. De aarde koelde sterk af en raakte met sneeuw en ijs bedekt. Zonder vulkanische uitbarstingen was er ook minder ijzeruitstoot, waardoor zuurstof niet werd vastgelegd in ijzeroxiden, maar vrijkwam in de atmosfeer. Het gebrek aan ijzer zou ook een wereldwijd hiaat verklaren in de vorming van banded iron formations, afwisselende lagen van ijzerrijk en ijzerarm gesteente.

Condie baseert de datering van stenen op het mineraal zirkoon. De mate waarin het daarin aanwezige uranium tot lood is vervallen, is een maat voor de ouderdom ervan.

Michiel van Nieuwstadt

    • Michiel van Nieuwstadt