Tijdens de strengste ijstijden bleef er leven bestaan, ondanks dat de oceanen afgesloten waren van zuurstof. Hoe was dat mogelijk?

Cryogenium. Een geologisch tijdperk dat circa 720 tot 635 miljoen jaar geleden plaatsvond, gekenmerkt door de zwaarste ijstijden uit de geschiedenis van de aarde. Zelfs de oceanen waren dichtgevroren en de hele aardbol was een koude sneeuwbal. Ondanks deze barre omstandigheden slaagde het leven er toch in om te blijven bestaan. Maar hoe kan dit?

Onderzoekers trokken naar Australië, Namibië en Californië om daar de ijsafzettingen te bestuderen en inzicht te krijgen in de milieuomstandigheden tijdens deze extreme perioden, ook wel Sneeuwbalaarde-perioden genoemd. Door zich te richten op de scheikunde achter het gevormde ijzer in de rotsen maakten ze een schatting van de hoeveelheid zuurstof in het water 700 miljoen jaar geleden. En de impact die dit had op het waterleven.

Lees ook:

• Gigapinguïn ontdekt in Nieuw-Zeeland
• Geheimen onthuld van uitgestorven reuzenaap
• Uitgestorven zoogdier leert ons over evolutie gehoor

Zuurstofpomp

Veel oceanen zouden door gebrek aan zuurstof onbewoonbaar zijn voor zelfs het kleinste leven. Toch bleek dat er in gebieden langs de drijvende ijskappen een toevoer van zuurstofrijk smeltwater was, zo schreven de onderzoekers in Proceedings of the National Academy of Sciences. Luchtbubbels die gevangen zaten in het ijs, werden op het moment van smelten vrijgegeven aan het water. Een ‘glaciale zuurstofpomp’ zoals de onderzoekers het zelf omschrijven.

Hoewel het onderzoek zich richt op de beschikbaarheid van zuurstof, hebben primitieve eukaryoten, organismen die in elke cel DNA binnen een kernmembraan hebben, vanzelfsprekend ook voedsel nodig om te kunnen overleven. Het aanwezige ijzer zou hierbij een clue kunnen zijn. Er bestaan chemotrofische bacteriën die hun energie halen uit het oxideren van opgelost ijzer. De bacteriën stoten de ijzeroxiden vervolgens af na gebruik. Hoe het voedselweb daadwerkelijk ontstaan is, is nog onbekend.

Sneeuwbalaarde

Volgens de onderzoekers laten deze resultaten niet alleen zien hoe de eerste diersoorten de strenge ijstijden overleefden, maar verklaart het ook de terugkeer van ijzerafzettingen na een afwezigheid van meer dan een miljard jaar. Een steengoede bevinding dus.

Paleontoloog Dennis Voeten: “Hoewel de sneeuwbalaarde-perioden nog steeds vrij mysterieus zijn, kunnen we met relatief kleine ontdekkingen als deze wel een steeds beter beeld vormen van hoe de wereld er toen uit gezien moet hebben. De bevinding dat zuurstofrijk water als een soort aquariumpomp fungeerde om organismen onder de ijskap in leven te houden, is natuurlijk erg verhelderend. Omdat we uit deze periode maar weinig goede lichaamsfossielen hebben, biedt geochemie elegante instrumenten om toch iets te leren over het leven in die tijd.”

“Toch zullen de onderzoekers het waarschijnlijk wel met mij eens zijn dat er altijd meer onderzoek nodig is om deze theorie verder te testen en scherper te krijgen”, vervolgt Voeten. “Dergelijke oude afzettingen hebben sinds hun vorming veel geologische processen doorstaan die de paleoklimatologische vingerafdrukken kunnen vervagen of veranderen. Gelukkig staat de technologische vooruitgang ook niet stil, en samen met voortschrijdende inzichten uit andere geologische disciplines zullen ook deze modellen voor sneeuwbalaarde in de toekomst zonder twijfel verder uitgewerkt kunnen worden.”

Bronnen: Proceedings of the National Academy of Sciences, phys.org, ScienceAlert

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!