Geschiedenis van de aarde Geologie: klimaat, gesteenten, leven

Indeling (aantal miljoenen jaren geleden) Ontstaan en ouderdom van aarde (4500) Precambrium (4500-500) Paleozoicum (500-200) Mesozoicum (200-65) Kenozoicum: tertiair (65-2) + kwartair (2-0)

1. Ontstaan van de aarde (theorie, waarnemingen in heelal) Door zwaartekracht trekt een gaswolk samen, waarbij de temperatuur stijgt Wolk draait steeds sneller (pirouette-effect) en wordt platter (pizza-effect) Buitenrand raakt los van centrum: centrum wordt de zon, buitenrand wordt de planeten Planeten koelen af en worden deels vloeibaar, deels vast met ijzer als zwaarste element

De leeftijd van de aarde meten Kelvin (19e eeuw) schatte 10 miljoen jaar omdat het zolang zou moeten duren om de aarde te laten afkoelen tot 20 °C Rutherford (1900) kwam op 4,5 miljard jaar door de radioactieve straling van Uranium in de oudste gesteenten te vergelijken met die in de jongste gesteenten (hoe minder straling, hoe ouder de gesteenten) Radioactieve straling warmt de aarde op, dus duurt het afkoelen langer dan 10 miljoen jaar

2. Precambrium (tot 500 miljoen jaar geleden) Vroegste atmosfeer: veel methaangas, ammoniak, waterdamp en waterstof Weinig stikstof en zuurstof, dus ook weinig ozon en daarmee geen bescherming tegen UV-stralen Vanaf 2 miljard jaar geleden zorgen wieren en algen voor zuurstof (fotosynthese): belangrijk voor verdere ontwikkeling van leven

Hoe komt men aan de kennis? Samenstelling oeratmosfeer volgt uit het gegeven dat de aardkorst oorspronkelijk erg dun moet zijn geweest: veel vulkanisme, dus veel vulkanische gassen Ontstaan van zuurstof te zien aan rode kleur van ijzerhoudend gesteente vanaf 2 miljard jaar geleden

Ontstaan van leven (Miller 1950) Miller’s hypothese: in de oeratmosfeer kon op natuurlijke wijze leven ontstaan Experiment: stuur UV en bliksem door een gasmengsel, dat lijkt op de oeratmosfeer Resultaat: aminozuren (de bouwstenen voor eiwitten, die in de cellen zorgen voor DNA-opbouw) Conclusie: Miller zou gelijk kunnen hebben, maar zeker is dit niet

Millers opstelling Bliksem en UV Gassen uit oeratmosfeer aminozuren

3. Paleozoicum (500-244 miljoen jaar geleden) Temperatuurverloop tropisch tropisch ijstijd ijstijd Pre- Cambrium ………Carboon Perm Meso- cambrium zoicum

Hoe weten we dat? Soort fossielen: veel kalkafzettingen en koraalriffen = warm klimaat Glaciale sedimenten (morenen) = ijstijd Steenkoollagen uit het carboon: afgestorven planten in tropische moerassen gevallen Paleomagnetisme: aan de orientatie van ijzerhoudend gesteente kun je zien (dankzij mariene fossielen) dat de polen vroeger in zee lagen, dus dat het toen warm was

Levensvormen Vanaf het Cambrium: levensvormen met kalkachtige onderdelen (schelpen en skeletten), dus veel fossielen Devoon: tijdperk van de vissen en de eerste amfibieën dankzij hogere temperatuur Perm: eerste reptielen Einde Perm: oude soorten sterven massaal uit door een catastrofe (meteoriet?)

Trilobiet-fossiel uit het cambrium

4. Mesozoicum (Trias, Jura, Krijt: 244-65 milj. jaar geleden) Platentektoniek (continentverschuivingen): in het Perm is uit de verschillende continenten 1 groot continent ontstaan - Pangaea - dat daarna uit elkaar valt Klimaat: warm, dus goed voor koudbloedige dieren (reptielen, dino’s) Dino’s sterven massaal uit 65 miljoen jaar geleden

Een verzameling Dinobotten

Platentektoniek (Wegener) Aardkorst bestaat uit schollen, die drijven op het magma in de mantel. Stromend magma laat schollen op sommige plaatsen uit elkaar drijven en op andere (subductiezones) onder elkaar schuiven Op de breuklijnen: aardbevingen en vulkanisme

Aanwijzingen voor deze theorie Vorm van de continenten: Afrika en Z.-Amerika passen in elkaar Gebergtevorming in subductiezones Overeenkomst in gesteenten en fossielen tussen continenten, die ver uit elkaar liggen Zeebodemonderzoek: de midatlantische oceaanrug is ontstaan doordat 2 schollen uit elkaar drijven, lava uit de breuk stroomt en meteen stolt

Midatlantische oceaanrug = grens tussen platen

Uitsterven van dino’s: theorie 1 Enorme meteoriet op aarde deed stofwolken ontstaan, die de zon voor lange tijd verduisterden. Hierdoor stierven planten af en hadden de grote dino’s te weinig voedsel Aanwijzingen: 1) Enorme krater op het Mexicaanse schiereiland Yucatan 2) Grote hoeveelheden Iridium in de Krijt-Tertiair grenslaag. Iridium komt nauwelijks op aarde voor, maar veel in meteorieten

Uitsterven van dino’s: theorie 2 Veel vulkaanuitbarstingen over de hele wereld geven zure regen en aërosolen (stofdeeltjes, die zonlicht terugkaatsen, waardoor temperatuur daalt). Gevolg is weer dat vegetatie afsterft. Aanwijzingen: 1) Deccan Traps in India: 65 miljoen jaar oude lava 2) KT-grenslaag heeft donkere rand, hetgeen wijst op wereldwijd verbrande vegetatie

De KT-grenslaag

5. Kenozoicum (vanaf 65 miljoen jaar geleden) Onregelmatig klimaat in Tertiair zorgt dat warmbloedige zoogdieren gaan overheersen Eind Tertiair: Australopithicus (eerste mensachtige) Kwartair: tijdperk van ijstijden, afgewisseld met warmere periodes (interglacialen) We leven sinds 10.000 jaar in een interglaciaal met kleine ijstijden (b.v. van 1300-1700)

Vroege zoogdieren in het Tertiair

Kwartaire ijstijden: oorzaak en aanwijzingen Oorzaak: voornamelijk de iets grotere afstand van aarde tot zon Aanwijzingen: glaciale sedimenten, pollenonderzoek (koude vegetatie), harige mammoet enz. Einde ijstijd o.a. gevolg van bedekking van planten door ijs. Er blijft meer kooldioxide in de atmosfeer waardoor het broeikaseffect wordt versterkt en temperatuur stijgt

Sabeltandtijger uit pleistoceen