Een onderzoeker van de University of Wyoming droeg bij aan een paper waarin werd vastgesteld dat een "Snowball Earth"-gebeurtenis daadwerkelijk 100 miljoen jaar eerder plaatsvond dan eerder werd voorspeld, en een toename van de oxidatie van de planeet was het gevolg van een aantal verschillende continenten - inclusief wat nu Wyoming is - die ooit met elkaar verbonden waren.

"Isotopische datering van de grote stollingsprovincie Ongeluk, Zuid-Afrika, onthulde dat de eerste paleoproterozoïsche globale ijstijd en de eerste significante stapsgewijze verandering in atmosferische oxygenatie waarschijnlijk plaatsvond tussen 2, 460 en 2, 426 miljoen jaar geleden, ongeveer 100 miljoen jaar eerder dan eerdere schattingen, " zegt Kevin Chamberlain, een UW-onderzoeksprofessor bij de afdeling Geologie en Geofysica. "En de opkomst van zuurstof in de lucht was niet eentonig, maar, in plaats daarvan, werd gekenmerkt door significante oscillaties vóór onomkeerbare oxygenatie van de atmosfeer 2, 250 miljoen jaar geleden."

Chamberlain is de tweede auteur van een paper, getiteld "Timing en tempo van het Grote Oxidatie-evenement, " die verschijnt in het nummer van 6 februari (vandaag) van de Proceedings van de National Academy of Sciences ( PNAS ). Het tijdschrift is een van 's werelds meest prestigieuze multidisciplinaire wetenschappelijke tijdschriften, met dekking over de biologische, fysische en sociale wetenschappen.

Ashley Gumsley, een doctoraatsstudent aan de universiteit van Lund in Lund, Zweden, is de hoofdauteur van de krant. Andere bijdragen waren afkomstig van de Geological Survey of Canada in Ottawa; Zweeds natuurhistorisch museum; Universiteit van Johannesburg, Zuid-Afrika; en de Universiteit van Californië-Riverside.

Het onderzoek heeft betrekking op een periode in de geschiedenis van de aarde, ongeveer 2,45 miljard jaar geleden, toen het klimaat zo extreem schommelde dat de poolkappen zich uitstrekten tot de evenaar en de aarde een sneeuwbal was, en de atmosfeer was grotendeels geïsoleerd van de hydrosfeer, zegt Chamberlain. Herstel van deze Sneeuwbal Aarde leidde tot de eerste en grootste, snelle stijging van het zuurstofgehalte in de atmosfeer, bekend als het Great Oxygenation Event (GOE), het toneel vormen voor de dominantie van het aerobe leven, hij zegt.

een latere, en beter bekend, Sneeuwbal Aarde periode vond plaats op ongeveer 700 miljoen jaar geleden, en leidde tot meercellig leven in de Cambrische periode, zegt Chamberlain. De gebeurtenissen laten zien dat er niet één gebeurtenis was, maar een oscillatie van zuurstof in de loop van de tijd die leidde tot de huidige toestand van de aarde.

"Dus, beide Snowball Earth-periodes hadden extreme gevolgen voor de ontwikkeling van het leven, " zegt hij. "Het helpt ons de evolutie van de aarde en de atmosfeer van de aarde te begrijpen, en evolutie van het leven, wat dat betreft."

De bijdrage van Chamberlain richt zich op stollingsgesteenten die in Zuid-Afrika zijn blootgelegd en die het bestaan ​​van equatoriale gletsjers registreren en chemische indicatoren bevatten voor de opkomst van zuurstof in de lucht. Chamberlain's in situ methode om de ouderdom van de rotsen te bepalen, vereist geen verwijdering van baddeleyietkristallen uit de rots. Dit proces maakt analyse van sleutelmonsters met kleinere kristallen mogelijk dan voorheen was toegestaan. Met behulp van een massaspectrometer, de leeftijd van de rotsen wordt bepaald door de opbouw van lood te meten door het radioactieve verval van uranium, hij zegt.

"Het basisverhaal was al eerder door anderen uitgewerkt, maar onze resultaten hebben de timing en duur van de 'gebeurtenis, ' wat eigenlijk meer een overgang is, " legt Chamberlain uit. "Met alle discussies over klimaatverandering in de huidige tijd, begrijpen hoe de aarde reageerde en de effecten op de atmosfeer in het verleden, kan ons helpen de toekomst te voorspellen."

Chamberlain wijst in dit onderzoek op een connectie met Wyoming. Uit paleomagnetische gegevens, veel van de continenten, destijds, inclusief de kelderrotsen van Wyoming, waren allemaal verbonden in een enkele, groot continent en gelegen nabij de evenaar. Andere verbonden continenten omvatten delen van wat nu Canada en Zuid-Afrika zijn. Deze situatie maakt deel uit van de trigger voor de "Snowball Earth" -omstandigheden.

"Er zijn gletsjerafzettingen blootgelegd in de Medicine Bow Mountains en Sierra Madre die afkomstig zijn van dezelfde gebeurtenis, " hij zegt.

Deze rotsen, bekend als diamictieten, hebben grote druppelstenen die zeer fijnkorrelige moddersteen indrukken. De grote stenen vielen van de onderkant van gletsjerplaten terwijl ze zich verspreidden en smolten over ondiepe zeeën, vergelijkbaar met sedimenten onder de Ross-zee-ijskap van Antarctica vandaag.

"Het feit dat deze sedimenten 2,45 miljard jaar geleden op de evenaar waren, komt van de paleomagnetische gegevens van geassocieerde stollingsgesteenten, "zegt Chamberlain. "Ik denk dat het interessant is dat een deel van het verhaal zich slechts 40 mijl verderop in de Snowies afspeelt."