Bijna een half miljard jaar geleden gebeurde er iets mysterieus dat een van de belangrijkste veranderingen in de geschiedenis van het leven op aarde veroorzaakte. Plotseling, er was een explosie van soorten, waarbij de biodiversiteit van ongewervelde dieren toenam van een zeer laag niveau tot iets wat lijkt op wat we vandaag zien. De meest populaire verklaring voor deze "Grote Ordovicische Biodiversificatie Gebeurtenis" is dat het het resultaat was van een onaangenaam hete afkoeling van de aarde en uiteindelijk op weg was naar een ijstijd.

Maar wat veroorzaakte eigenlijk de verandering in temperatuur? In onze nieuwe krant gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang , laten we zien dat het begin precies samenviel met het grootste gedocumenteerde uiteenvallen van asteroïden in de asteroïdengordel gedurende de afgelopen twee miljard jaar, veroorzaakt door een botsing met een andere asteroïde of een komeet. Zelfs vandaag, bijna een derde van alle meteorieten die op aarde vallen, is afkomstig van het uiteenvallen van deze 150 kilometer brede asteroïde tussen Jupiter en Mars.

Naar aanleiding van dit evenement, enorme hoeveelheden stof zouden zich door het zonnestelsel hebben verspreid. Het blokkerende effect van dit stof had ervoor kunnen zorgen dat zonlicht de aarde gedeeltelijk niet bereikte, wat leidde tot lagere temperaturen. We weten dat dit te maken heeft met de klimaatverandering van min of meer homogeen naar verdeeldheid in klimaatzones - van arctische omstandigheden aan de polen tot tropische omstandigheden op de evenaar. De grote diversiteit onder ongewervelde dieren, inclusief groene algen, primitieve vissen, koppotigen en koralen, kwam als een aanpassing aan het nieuwe klimaat.

Zweedse zeebodem

Ons bewijs is afkomstig van gedetailleerde studies van zeebodemsedimenten van Ordovicium-leeftijd (485m-443m jaar geleden) die zijn blootgelegd bij Kinnekulle in het zuiden van Zweden en de Lynna-rivier bij St. Petersburg in Rusland. In een steengroeve in Kinnekulle, we hebben meer dan 130 "fossiele meteorieten" gevonden - rotsen die in het verre verleden op aarde zijn gevallen, die werden ingebed in zeebodemsedimenten en werden bewaard net als dierlijke fossielen.

Alle behalve één van deze fossiele meteorieten, met een diameter tot 20 cm, hebben dezelfde samenstelling - ze zijn allemaal puin van dezelfde botsing. Inderdaad, ze waren gemaakt van hetzelfde type materiaal als de grote asteroïde die destijds in de asteroïdengordel brak. De andere meteoriet is waarschijnlijk afkomstig van het kleinere lichaam dat de grote asteroïde heeft geraakt.

We weten dat de asteroïdebotsing 466 miljoen jaar geleden plaatsvond. Dit kan worden gedateerd door te kijken naar isotopen (varianten van chemische elementen met een verschillend aantal neutronen in de kern) in recent gevallen meteorieten van het uiteenvallen van de Ordovicium-asteroïde. De fossiele meteorieten in de groeve moeten daarom het materiaal vertegenwoordigen dat direct na het uiteenvallen naar de aarde is getransporteerd. En gezien het grote aantal meteorieten dat we op de zeebodem vonden, we kunnen inschatten dat de flux van meteorieten naar de aarde destijds orden van grootte hoger moet zijn geweest dan nu het geval is.

Maar hoe weten we dat dit bombardement een enorme hoeveelheid stof veroorzaakte die de temperatuur verlaagde? We bestudeerden ook de verspreiding van zeer fijnkorrelige, micrometer-sized stof in de sedimentaire lagen. We konden vaststellen dat het een buitenaardse oorsprong had door helium en andere stoffen in de sedimenten te detecteren die alleen konden worden verklaard door de zonnewind die het stof had gebombardeerd, het verrijken met die elementen op weg naar de aarde.

Onze resultaten laten duidelijk zien dat enorme hoeveelheden fijnkorrelig stof de aarde bereikten kort na het uiteenvallen. En het geologische record laat zien dat kort nadat het stof was aangekomen, de zeespiegel daalde wereldwijd dramatisch - het begin van de ijstijd. Dat kwam doordat het zeewater naar de hoge breedtegraden werd getransporteerd, waar zich grote ijskappen vormden.

Het resultaat was volkomen onverwacht - we hebben de afgelopen 25 jaar tegen heel verschillende hypothesen geleund om te begrijpen wat er in deze periode is gebeurd. Bijvoorbeeld, terwijl we vermoedden dat de diversificatie op de een of andere manier verband hield met het uiteenvallen van de asteroïde, we geloofden dat de vele kleine asteroïden die ook de aarde bereikten na het uiteenvallen, in plaats van het stof, iets met de veranderingen te maken had. Pas toen we de laatste heliummetingen hadden, viel alles op zijn plaats.

Lessen voor klimaatonderzoek

De opwarming van de aarde gaat door als gevolg van de uitstoot van kooldioxide, en de temperatuurstijging is het grootst op hoge breedtegraden. Volgens het Intergouvernementeel Panel voor Klimaatverandering, we naderen een situatie die doet denken aan de omstandigheden voorafgaand aan de asteroïdebotsing 466 miljoen jaar geleden. Duidelijk, doorgaan op die weg is niet goed voor de biodiversiteit.

In het laatste decennium of zo, onderzoekers hebben verschillende kunstmatige methoden besproken om de aarde te koelen in het geval van een grote klimaatcatastrofe. Een oplossing zou zijn om asteroïden te plaatsen, net als satellieten, in banen om de aarde zodanig dat ze continu fijnstof afgeven en daarmee het opwarmende zonlicht gedeeltelijk blokkeren.

Onze resultaten laten voor het eerst zien dat dergelijk stof de aarde soms dramatisch heeft afgekoeld, hoop gevend dat het een levensvatbare kunstmatige oplossing zou kunnen zijn. Onze studies kunnen een meer gedetailleerde, empirisch begrip van hoe dit werkt dat kan worden gebruikt om computermodellen van dergelijke gebeurtenissen te maken en te evalueren.

Maar voor de nabije toekomst, er is geen andere manier om de klimaatverandering aan te pakken dan onze CO2-uitstoot te verminderen. uiteindelijk, dat is de enige manier om de spectaculaire boost in de diversiteit van het leven te behouden die al die 466 miljoen jaar geleden plaatsvond.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.