Geschiedenis van de aarde Geologie klimaat gesteenten leven

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 (19 e 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 DNAopbouw) • 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 ijstijd Pre. Cambrium ………Carboon cambrium Perm Mesozoicum

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