Wetenschappers onderzoeken waarom onze planeet aan geheugenverlies lijdt

Tussen de gesteentelagen van onze planeet missen hier en daar miljarden jaren. De wetenschap snapt nu beter hoe de Aarde al die tijdperken überhaupt opslaat.
12 mei 2020, 8:34am
Grote Afwijking in Colorado
Grote Afwijking in Colorado. Beeld: Christine Siddoway

We vergeten allemaal weleens wat. Iemands naam, of wat je nou eigenlijk aan het doen was. Dat is niks vergeleken met mensen die dementeren, maar al helemaal niks vergeleken met hoe vergeetachtig de Aarde eigenlijk wel niet is. Onze planeet heeft gigantische gaten in haar geheugen, van soms wel honderden miljoenen jaren lang.

Deze hiaten in de geologische documentatie van de Aarde, die wetenschappers ‘afwijkingen’ noemen, zijn het gevolg van gesteentelagen uit verschillende tijdperken die direct op elkaar geplakt zijn, maar waar soms kloven van miljarden jaren tussen kunnen zitten. Dat wijst erop dat natuurlijke krachten op de een of andere manier hebben voorkomen dat het sediment uit de tussenliggende tijdperken behouden zijn gebleven.

Door deze afwijkingen lopen we misschien inzichten mis over de evolutie van de Aarde en zijn levensvormen. Maar daarnaast kunnen ze wetenschappers wel helpen om te leren hoe je het geheugen van de Aarde moet lezen.

“Het is een groot vraagstuk in hoeverre de gesteentelagen van de Aarde volledig op elkaar aansluiten, of juist gefragmenteerd zijn en veel weggeërodeerde delen hebben,” schrijft Rebecca Flowers, geoloog aan de Universiteit van Colorado Boulder, in een e-mail. “Daarnaast willen we graag beter begrijpen wat de verbanden zijn tussen oppervlakteprocessen (zoals erosie), processen binnen de Aarde en biologische, klimaat- en milieugerelateerde veranderingen op de lange termijn.”

Flowers is de hoofdauteur van een onderzoek dat onlangs werd gepubliceerd in Proceedings of the National Academy of Sciences, waarin nieuwe inzichten worden gedeeld over een van de bekendste zwarte gaten in het geheugen van de Aarde: de Grote Afwijking, die je aan kunt treffen (of dus eigenlijk juist niet) in gesteenten over de hele wereld.

Deze kloof ontstond grofweg tussen 550 miljoen jaar geleden, rond het ontstaan van complexe levensvormen, en een miljard jaar geleden, toen kleine micro-organismen de planeet nog lekker voor zichzelf hadden.

Wetenschappers spraken eerder al hun vermoeden uit dat wat hier zou moeten zitten is weggeërodeerd toen de Aarde volledig bedekt was met ijs, wat meerdere keren gebeurd zou moeten zijn tussen de 715 en 640 miljoen jaar geleden.

Flowers en haar collega’s stellen in hun onderzoek echter dat deze kloof tot stand kwam door “regionale, tektonische eigenschappen” en het niet zozeer “een gelijklopend wereldwijd fenomeen” was. Dat concludeerden ze nadat ze de afwijkingen onderzochten bij granieten gesteenten bij Pikes Peak in Colorado.

“We onderzoeken ook andere plekken in Noord-Amerika,” zegt Flowers. “Onder andere de Grand Canyon, waar de Grote Afwijking misschien het bekendst is. Daarna willen we ook op andere continenten gaan onderzoeken. We willen weten of het is veroorzaakt doordat er een wereldwijde, gelijklopende erosie heeft plaatsgevonden, zoals sommigen veronderstellen, of dat de Grote Afwijking eigenlijk uit meerdere delen bestaat, die op verschillende plekken en momenten plaatsvonden en verschillende oorzaken hadden.”

Het team onderzocht monsters van mineralen en kristallen van de gesteenten, zoals hematiet en zirkoon, waarmee je de thermale geschiedenis van de sedimentlagen kunt reconstrueren. Ze kwamen erachter dat de oudere “keldergesteenten” bij Pikes Peak al geërodeerd waren voordat de Aarde voor het eerst onder een ijslaag bedekt raakte, en “daarom niet het gevolg van de wereldwijde erosie door ijs kan zijn”, aldus het onderzoek.

De studie brengt ook de hypothese aan het wankelen dat de erosie die tot de Grote Afwijking zou hebben geleid, ook aan de basis heeft gestaan van de Cambrische explosie, dat zo’n 541 miljoen jaar geleden de komst van complexe levensvormen inluidde.

“Als er honderden miljoenen jaren voor de Cambrische explosie een grootschalige erosie plaatsvond, dan lijkt deze gebeurtenis niet in verband te staan met de Grote Afwijking,” concludeert Flowers. “Onze resultaten wijzen erop dat het geërodeerde oppervlak bij Pikes Peak in Colorado honderden miljoenen jaren gevormd werd voordat de Cambrische explosie plaatsvond.”

Het team vermoedt dat de tektonische processen die Rodinia gevormd en uiteengebroken hebben, een supercontinent dat grofweg een miljard jaar geleden bestond, de zwarte gaten bij Pikes Peak veroorzaakt kunnen hebben. Maar er is nog veel meer onderzoek nodig om de onzekerheden weg te nemen over de Grote Afwijking – of Grote Afwijkingen, misschien dus eerder.

Dit artikel verscheen oorspronkelijk bij VICE US.