Sneeuwbalaarde

Het landschap van Antarctica
(aangenomen vergelijkbaar met de 'sneeuwbalaarde').

Sneeuwbalaarde (Engels: Snowball Earth) is een geologische en klimatologische theorie die stelt dat de Aarde in het Precambrium enkele malen volledig met ijs bedekt is geweest. Met name gesteenten uit het Cryogenium (rond 650 miljoen jaar geleden) en bepaalde eerdere perioden tonen sporen van wereldwijde vergletsjering. De theorie is onderwerp van discussie binnen de wetenschappelijke gemeenschap en de meest vergaande scenario's gelden als controversieel.

Theorie

De theorie in zijn oorspronkelijke 'harde' vorm stamt van P.F. Hoffman en D.P. Schrag en behelst dat de Aarde geheel bedekt was met ijs in een tweetal wereldomvattende ijstijden; het Sturtien en het Varanger (of Marinoen).

Er zijn uit dit vroege tijdvak, dat voorafging aan de Cambrische explosie, op vrijwel alle continenten sporen van glaciatie gevonden. Dit is zelfs het geval in gebieden die in die tijd volgens paleogeografische reconstructies rond de evenaar gelegen moeten hebben. Ook uit isotoopverhoudingen van sedimentaire gesteentes uit die tijd wordt het barre klimaat bevestigd.

De klimatologische verklaring zou volgens deze theorie in een soort op hol geslagen omgekeerd broeikaseffect gelegen hebben. Men neemt aan dat de verwarmende zonnestraling in die tijd ongeveer 8 procent minder sterk geweest is, een aanname die door astrofysici als redelijk gezien wordt. Door het ijs dat zich vormde op Pannotia, het paleocontinent dat zich bevond op de geografische Zuidpool, zou de terugkaatsing van het zonlicht of albedo zo groot zijn geworden dat er steeds meer ijs gevormd werd. In de 'harde' vorm van de theorie leidt dat uiteindelijk tot een planeet die in zijn geheel door ijs bedekt is met een kilometer dikke laag ijs over de gehele Panthalassische oceaan. Op zo'n planeet zou meercellig leven zich hoogstens bij geothermische hete bronnen kunnen handhaven.

Natte sneeuwbal

Later onderzoek heeft echter uitgewezen dat er langs de evenaar toch wel enig open water geweest moet zijn. Er zijn daarvoor aanwijzingen in sedimenten gevonden en ook computersimulaties geven aanwijzingen dat een echt compleet verijsde aarde niet waarschijnlijk is, hoewel gletsjers aan de evenaar op zeeniveau heel goed mogelijk lijken. Het harde model wordt daarom door sommige onderzoekers vervangen door een 'zachter' model, de Natte Sneeuwbalaarde (Slushball Earth).

Smelten

Het smelten van de sneeuwbal is waarschijnlijk door een toenemende hoeveelheid koolstofdioxide (CO₂) in de atmosfeer op gang geholpen. De toename in atmosferisch CO₂ is te verklaren door de langdurige afwezigheid van zogeheten 'koolstofsinks'. CO₂ kan bij bijna volledige globale ijsbedekking namelijk nauwelijks nog worden opgenomen door oceanen en verwerende silicaten. De uitstoot van CO₂ door vulkanen ging gedurende deze grootschalige glaciaties echter gewoon door, waardoor er sprake was van een netto CO₂-overschot. De toename in koolstofdioxide heeft geleid tot een vrij plotseling omslaan van de wereldkoelkast in een wereldbroeikas met temperaturen tot 50°C.

Ontwikkeling van het leven

De vraag hoe nat de sneeuwbal was is van groot belang voor de vroege geschiedenis van de Metazoa. De gigantische ijskappen zullen niet zonder gevolgen geweest zijn zeker voor het meer ontwikkelde leven op aarde. Behoudens de sponzen en de kwallen cum suis bestaat de hele dierenwereld eigenlijk maar uit één grote groep: de Bilateria en deze weer uit maar twee grote takken: de Proterostomata en de Deuterostomata. Een uitbreiding van de sneeuwbalaarde-theorie verklaart deze eenvoud uit het feit dat de twee wereldijstijden vrijwel alle diversiteit had vernietigd en dat alle phyla van de bilateria plotseling na het Varanger in het Ediacarium uit maar drie groepen zijn ontstaan de Deuterostomata en twee groepen Proterostomen (de Ecdysozoa en de Lophotrochozoa).

Zie ook

• Ediacarische biota

  Vrije mediabestanden over Snowball Earth op Wikimedia Commons

  Vrije mediabestanden over Antarctica op Wikimedia Commons