Er is bevestigd dat Schotse en Ierse rotsen een zeldzaam record zijn van de sneeuwbol van de aarde

Uit het onderzoek, gepubliceerd in de Journal of the Geological Society of London, blijkt dat de Port Ascaig Formatie, die bestaat uit rotslagen tot 1,1 kilometer dik, mogelijk tussen 662 en 720 miljoen jaar geleden is afgezet tijdens de Sturtian-ijstijd. Er wordt aangenomen dat twee mondiale bevriezingen de evolutie van complex meercellig leven hebben veroorzaakt.

Eén blootliggende uitloper van de formatie, gevonden op de Schotse eilanden en genaamd Jarvilax, is uniek omdat deze een overgang laat zien naar een ‘sneeuwballand’ vanuit een voorheen warme, tropische omgeving.

Andere gesteenten die zich in dezelfde tijd hebben gevormd, bijvoorbeeld in Noord-Amerika en Namibië, missen deze transformatie.

Hoofdauteur Professor Graham Shields, van de afdeling Aardwetenschappen van het University College London, zei: “Deze rotsen registreren een tijd waarin de aarde bedekt was met ijs. Alle complexe meercellige levensvormen, zoals dieren, ontstonden uit deze diepvries het eerste bewijsmateriaal dat in het fossielenarchief verschijnt na een tijd waarin “het planetaire smelten ontbreekt”.

“Onze studie levert de eerste overtuigende leeftijdsbeperkingen op voor deze Schotse en Ierse rotsen, wat hun mondiale belang bevestigt”, zegt eerste auteur Elias Rogen, een promovendus in aardwetenschappen aan het University College London.

“De rotslagen die zichtbaar zijn in het Jarvelach-gebergte zijn uniek in de wereld. Onder de rotsen die zijn gevormd tijdens de onvoorstelbare kou van de Sturtian-ijstijd, bevinden zich 70 meter oudere carbonaatrotsen die in tropische wateren zijn gevormd omgeving die floreerde.” Het leven van cyanobacteriën werd steeds koeler, wat het einde markeerde van ongeveer een miljard jaar gematigd klimaat op aarde.

Synthese van de geologische achtergrond van de Port Ascaig Formatie. (a) Gegeneraliseerde stratigrafie van het onderste deel van de Dalradiaanse supergroep (Stevenson et al. 2013). De oudere geologische beperking die wordt getoond in het lithostratigrafische record van Dalradian is afgeleid van de uranium- en loodleeftijden van vervormde gesteenten onder de Grampian Group (Noble et al. 1996) en de jongere beperking is afgeleid van de uranium- en loodzirkoon-leeftijden van met kloven geassocieerd vulkanisme. in het bovenste deel van de Argyll Group (Dempster et al. 2002). Er zijn ook twee irrigatie- en ozonleeftijden aangetoond voor de Ballachulish-leisteenformatie van de Abyan Group (Rooney et al. 2011) en de Ben Igach Schist-formatie van de Isdale Group (Moles en Selby 2023). Of deze tijdperken afzettingsgetallen zijn, wordt in de tekst besproken. (b) Stratigrafische kolom van de Port Ascaig-formatie (Ali et al. 2018). Geschatte stratigrafische posities van de bemonsterde horizonten worden weergegeven. (c) Vereenvoudigde geologische kaart van de Dalradian-supergroep in Schotland (Shetland-eilanden niet getoond). (d) Vereenvoudigde geologische kaart van de Dalradian Supergroup in Donegal, Ierland. Bron: Delen (c) en (d) aangepast naar Thomas et al. (2004).

“De meeste delen van de wereld missen deze verbazingwekkende transformatie omdat oude gletsjers de rotsen eronder hebben bekrast en geërodeerd, maar in Schotland is deze transformatie dankzij een wonder zichtbaar.”

De Sturtian-ijstijd duurde ongeveer 60 miljoen jaar en was een van de twee grote ijstijden die plaatsvonden tijdens het Cryogenien (tussen 635 en 720 miljoen jaar geleden). Miljarden jaren vóór deze periode bestond het leven alleen uit eencellige organismen en algen.

Na deze periode ontstond er snel complex leven, geologisch gesproken, waarbij de meeste dieren van vandaag in wezen vergelijkbaar zijn met de soorten levensvormen die zich meer dan 500 miljoen jaar geleden ontwikkelden.

Eén theorie is dat de vijandige aard van extreme kou aanleiding kan hebben gegeven tot altruïsme, waarbij eencellige organismen met elkaar leerden samenwerken en meercellig leven vormden.

Men dacht dat het oprukken en terugtrekken van ijs over de hele planeet relatief snel plaatsvond, gedurende duizenden jaren, vanwege het albedo-effect – dat wil zeggen: hoe meer ijs er is, hoe meer zonlicht terug de ruimte in wordt gereflecteerd, en omgekeerd.

Professor Shields legde uit: ‘Het terugtrekken van het ijs zou catastrofaal zijn geweest. Het leven was gewend geraakt aan tientallen miljoenen jaren van diepvries. Toen de wereld eenmaal was opgewarmd, moest al het leven meedoen aan een wapenwedloop. voorouders van alle dieren.”

In de nieuwe studie verzamelde het onderzoeksteam zandsteenmonsters van de 1,1 kilometer dikke Port Ascaig-formatie, evenals van de oudere Garp Illich-formatie, 70 meter lager.

Ze analyseerden een heel klein, duurzaam mineraal in de rots, zirkoon genaamd. Deze metalen kunnen nauwkeurig worden gedateerd omdat ze het radioactieve element uranium bevatten, dat met een constante snelheid in lood wordt omgezet (ontleedt). Zirkonen geven, samen met ander geochemisch bewijsmateriaal, aan dat de rotsen tussen 662 en 720 miljoen jaar geleden werden afgezet.

De onderzoekers zeiden dat nieuwe leeftijdsbeperkingen voor de rotsen het bewijs kunnen leveren dat nodig is om de locatie tot een teken van het begin van de ijstijd te verklaren.

Dit merkteken, bekend als het Global Boundary Stratigraphic Style (GSSP)-segment en -punt, wordt soms een gouden piek genoemd, omdat de gouden piek in de rots wordt gedreven om de grens te markeren.

Archeologische vindplaatsen in de wereld trekken bezoekers van over de hele wereld, en in sommige gevallen zijn op deze locaties musea gevestigd.

Een groep van de Internationale Commissie voor Stratigrafie, onderdeel van de Internationale Unie voor Geologische Wetenschappen, bezocht in juli de Jarvelash-eilanden om de status van een goudboom in de archipel te beoordelen. Momenteel zijn de eilanden alleen te bereiken door een boot te huren, te zeilen of te kanoën.

Onderzoekers van University College London, de Universiteit van Milan-Bicocca in Italië en Birkbeck University in Londen namen deel aan het onderzoek. Het werk werd gefinancierd door de Natural Environment Research Council (NERC).

Door gletsjers beïnvloede herkomst en Sturtian-convergentie onthuld door U-Pb-afval van zirkoon uit zandstenen van de Port Ascaig Formation, Dalradian Supergroup.Tijdschrift van de Geological Society (Open Access)

Astrobiologie