Hoe overleefde het leven de zwaarste ijstijd? Een door McGill University geleid onderzoeksteam heeft het eerste directe bewijs gevonden dat gletsjersmeltwater een cruciale levenslijn vormde voor eukaryoten tijdens Snowball Earth, toen de oceanen werden afgesneden van levengevende zuurstof, antwoord op een vraag die wetenschappers al jaren bezighoudt.

In een nieuwe studie gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences van de Verenigde Staten van Amerika , onderzoekers bestudeerden ijzerrijke rotsen achtergelaten door gletsjerafzettingen in Australië, Namibië, en Californië om inzicht te krijgen in de omgevingsomstandigheden tijdens de ijstijd. Met behulp van geologische kaarten en aanwijzingen van de lokale bevolking, ze trokken naar rotspartijen, navigeren over uitdagende paden om de rotsformaties op te sporen.

Door de chemie van de ijzerformaties in deze rotsen te onderzoeken, de onderzoekers waren in staat om de hoeveelheid zuurstof in de oceanen ongeveer 700 miljoen jaar geleden te schatten en beter te begrijpen welke effecten dit zou hebben gehad op al het zuurstofafhankelijke zeeleven, inclusief de vroegste dieren zoals eenvoudige sponzen.

"Het bewijs suggereert dat hoewel een groot deel van de oceanen tijdens de diepe bevriezing onbewoonbaar zou zijn geweest vanwege een gebrek aan zuurstof, in gebieden waar de geaarde ijskap begint te drijven, was er een kritieke toevoer van zuurstofrijk smeltwater. Deze trend kan worden verklaard door wat we een 'glaciale zuurstofpomp' noemen; luchtbellen die vastzitten in het gletsjerijs komen vrij in het water als het smelt, verrijken met zuurstof, " zegt Maxwell Lechte, een postdoctoraal onderzoeker bij de afdeling Aard- en Planetaire Wetenschappen onder toezicht van Galen Halverson aan de McGill University.

Ongeveer 700 miljoen jaar geleden, de aarde de zwaarste ijstijd van haar geschiedenis doormaakte, het voortbestaan ​​van een groot deel van het leven op aarde bedreigt. Eerder onderzoek heeft gesuggereerd dat het zuurstofafhankelijke leven mogelijk beperkt was tot smeltwaterplassen op het oppervlak van het ijs, maar deze studie levert nieuw bewijs van zuurstofrijke mariene omgevingen.

"Het feit dat de wereldwijde bevriezing plaatsvond vóór de evolutie van complexe dieren, suggereert een verband tussen Snowball Earth en dierlijke evolutie. Deze barre omstandigheden zouden hun diversificatie naar complexere vormen kunnen hebben gestimuleerd, " zegt Lechte, die ook de hoofdauteur van de studie is.

Lechte wijst erop dat hoewel de bevindingen zich richten op de beschikbaarheid van zuurstof, primitieve eukaryoten zouden ook voedsel nodig hebben gehad om de barre omstandigheden van de ijstijd te overleven. Verder onderzoek is nodig om te onderzoeken hoe deze omgevingen een voedselweb in stand hebben kunnen houden. Een startpunt zou kunnen zijn moderne ijsomgevingen die tegenwoordig complexe ecosystemen herbergen.

"Deze studie lost eigenlijk twee mysteries over de sneeuwbalaarde tegelijk op. Het geeft niet alleen een verklaring voor hoe vroege dieren de wereldwijde ijstijd hebben overleefd, maar verklaart ook welsprekend de terugkeer van ijzerafzettingen in het geologische record na een afwezigheid van meer dan een miljard jaar, " zegt professor Galen Halverson.

"Subglaciaal smeltwater ondersteunde aërobe mariene habitats tijdens Snowball Earth" door Maxwell Lechte, Malcolm Wallace, Ashleigh van Smeerdijk Hood, Weiqiang Li, Ganqing Jiang, Galen Halverson, Dan Asaël, Stephanie McColl, en Noah Planavsky is gepubliceerd in Proceedings van de National Academy of Sciences van de Verenigde Staten van Amerika.