Hoe overleefde het leven “Snowball Earth” 600 miljoen jaar geleden?

Tijdens haar geschiedenis heeft de aarde veel gevallen van ijstijd meegemaakt. Maar een van de meest intense, en zeker de meest bekende bij het grote publiek als Sneeuwbal Aarde, vond ongeveer 635 miljoen jaar geleden plaats tijdens de Cryogene periode. In die tijd was het hele aardoppervlak bedekt met een dikke laag ijs van een halve kilometer dik, of het nu de continentale oppervlakken waren of de oceanen.

Terwijl het leven aan de oppervlakte nog volledig afwezig was, was het al goed ingeburgerd in het mariene milieu. Echter, deze barre omstandigheden en waarschijnlijk De vraag rijst of de mariene soorten in deze periode van algemene ijstijd zullen overleven. Hoe slaagden populaties van algen, sponzen en bacteriën, die deels afhankelijk zijn van fotosynthese, erin te overleven onder een dikke laag ijs die het licht blokkeert om hun leefomgeving te bereiken?

Sneeuwbal gesmolten op een paar plaatsen?

Er zou een bewoonbare zone zijn geweest. Hier is de hypothese die door een team van onderzoekers naar voren is gebracht om deze vraag te beantwoorden. Dat blijkt uit een studie gepubliceerd in NatuurcommunicatieEr zouden inderdaad veel ijsvrije gebieden hebben bestaan, vooral ten noorden van de Kreeftskeerkring, een gebied dat tot nu toe als te noordelijk werd beschouwd om in deze periode leven te herbergen.

Het was de studie van steenachtige afzettingsgesteenten die dateren uit de Marinoan (-660 tot -635 miljoen jaar geleden) die de onderzoekers waarschuwde. Volgens paleografische reconstructies werden deze afzettingen afgezet tussen 30° en 40° noorderbreedte. Het bevat een grote hoeveelheid algenfossielen en wordt ook gekenmerkt door de aanwezigheid van stikstofverbindingen. Deze verbindingen zijn echter het resultaat van de reactie tussen stikstof en zuurstof, wat aangeeft dat het water in contact stond met de atmosfeer en dus ijsvrij was. Deze gebieden op relatief hoge breedtegraden kunnen toevluchtsoorden zijn waar fotosynthetische organismen kunnen blijven leven.

Als deze bevindingen consistent zijn met andere eerder gemarkeerde indicaties van vrij milde aandoeningen op deze breedtegraden, zijn de conclusies van de studie niet unaniem binnen de wetenschappelijke gemeenschap.

Omstandigheden zijn moeilijk uit te leggen met klimaatmodellen

De huidige klimaatmodellen kunnen deze omstandigheden inderdaad niet reproduceren in deze periode, met een open oceaan op deze breedtegraden. Bestaande simulaties worstelen al met het creëren van een vrije zone op de evenaar, waarvan wordt aangenomen dat het op dat moment de heetste regio was. Voor sommige wetenschappers is de suggestie van zo’n formatie zo ver naar het noorden dan ook een harde pil om te slikken. Maar hoe verklaren we de waarnemingen in het sediment?

Een andere hypothese vereist geen ijsvrije oceaan. Microscopische algen zouden al hebben kunnen overleven in kleine plassen vloeibaar water op het bevroren oppervlak. Dit type klein zoetwaterreservoir wordt momenteel waargenomen op het oppervlak van gletsjers en wordt bewoond door kolonies microben die zijn aangepast aan de kou. Deze hypothese komt ook overeen met het feit dat alle moderne algen afstammen van zoetwatersoorten. Zo werden mariene soorten die tijdens de vroege dagen van de aarde zouden hebben overleefd tijdens deze periode van extreme ijstijd weggevaagd.

Twee complementaire hypothesen

Deze twee hypothesen sluiten elkaar echter niet noodzakelijkerwijs uit. Beide kunnen waar zijn. Er zijn verschillende argumenten om ze met elkaar te verzoenen. Ten eerste vond grootschalige ijstijd niet van de ene op de andere dag plaats, en de ijsvrije gebieden bleven waarschijnlijk enige tijd bestaan, voordat ze aan het einde van deze aflevering weer tevoorschijn kwamen toen de temperaturen begonnen te stijgen. In feite konden de geanalyseerde sedimenten niet nauwkeurig worden gedateerd, en dus zouden ze kunnen zijn afgezet aan het einde van Marinoan toen het ijs zich begon terug te trekken. In de periode dat de hele wereld zou zijn dichtgevroren, leefden organismen in zoetwaterpoelen aan de oppervlakte, wachtend op gunstiger omstandigheden.