Schottische und irische Gesteine ​​als seltene Aufzeichnung von „Snowball Earth“ bestätigt

Eine Felsformation, die sich über Irland und Schottland erstreckt, könnte die weltweit vollständigste Aufzeichnung der „Schneeballerde“ sein, einem entscheidenden Moment in der Weltgeschichte, als der Globus mit Eis bedeckt war, wie eine neue Studie von Forschern des UCL (University College London) zeigt.

Die Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift der Geological Society of Londonentdeckte, dass die Port-Askaig-Formation, die aus bis zu 1,1 km dicken Gesteinsschichten besteht, wahrscheinlich vor 662 bis 720 Millionen Jahren während der Sturtian-Eiszeit entstand, dem ersten von zwei globalen Frösten, von denen angenommen wird, dass sie die Entwicklung von komplexem vielzelligem Leben ausgelöst haben.

Ein freiliegender Aufschluss der Formation, der auf den schottischen Inseln namens Garvellachs entdeckt wurde, ist einzigartig, weil er den Übergang von einer zuvor warmen tropischen Umgebung zu einer „Schneeballerde“ zeigt.

Andere gleichzeitig entstandene Gesteine, beispielsweise in Nordamerika und Namibia, zeigen diesen Übergang nicht.

Professor Graham Shields, Hauptautor der Studie und Professor für Geowissenschaften an der UCL, sagte: „Diese Gesteine ​​zeugen von einer Zeit, als die Erde mit Eis bedeckt war. Alles komplexe und vielzellige Leben, wie zum Beispiel Tiere, entstand aus diesem Tiefkühlzustand, und die ersten Fossilienspuren tauchten kurz nach dem Auftauen des Planeten auf. »

Erstautor Elias Rugen, Doktorand an der UCL Earth Sciences, sagte: „Unsere Studie liefert die ersten schlüssigen Altersbeschränkungen für diese schottischen und irischen Gesteine ​​und bestätigt damit ihre globale Bedeutung.“

„Die auf den Garvellachs freigelegten Gesteinsschichten sind weltweit einzigartig. Unter den Felsen, die während der unvorstellbar kalten Sturtian-Eiszeit entstanden sind, befinden sich 70 Meter ältere Karbonatgesteine, die in tropischen Gewässern entstanden sind. Diese Schichten belegen eine tropische Meeresumgebung mit blühendem Cyanobakterienleben, das zunehmend kälter wurde und das Ende eines etwa eine Milliarde Jahre gemäßigten Klimas auf der Erde markierte.

„Die meisten Teile der Welt haben diesen bemerkenswerten Übergang nicht erlebt, weil alte Gletscher die Felsen darunter abgekratzt und erodiert haben, aber in Schottland kann man den Übergang auf wundersame Weise beobachten.“ »

Die Sturtian-Eiszeit dauerte etwa 60 Millionen Jahre und war eine von zwei großen Gefrierperioden, die während der kryogenen Periode (vor 635 bis 720 Millionen Jahren) stattfanden. Milliarden von Jahren vor dieser Zeit bestand das Leben nur aus einzelligen Organismen und Algen.

Nach dieser Zeit entstand geologisch gesehen schnell komplexes Leben, wobei die meisten Tiere heute grundsätzlich den Lebensformen ähneln, die sich vor über 500 Millionen Jahren entwickelten.

Eine Theorie besagt, dass die feindselige Natur der extremen Kälte die Entstehung von Altruismus verursacht haben könnte, wobei einzellige Organismen lernen, miteinander zu kooperieren und so mehrzelliges Leben bilden.

Es wurde angenommen, dass das Vordringen und Zurückweichen des Eises auf dem Planeten aufgrund des Albedo-Effekts über Jahrtausende hinweg relativ schnell erfolgte: Je mehr Eis, desto mehr Licht von der Sonne wird in den Weltraum reflektiert und umgekehrt.

Professor Shields erklärte: „Der Rückzug des Eises wäre katastrophal gewesen. Das Leben war zig Millionen Jahre lang an tiefen Frost gewöhnt. Sobald sich der Planet erwärmte, müsste alles Leben an einem Wettrüsten teilnehmen, um sich anzupassen. Die Überlebenden waren die Vorfahren aller Tiere. »

Für die neue Studie sammelte das Forschungsteam Sandsteinproben aus der 1,1 km dicken Port-Askaig-Formation sowie der darunter liegenden älteren 70 Meter dicken Garbh-Eileach-Formation.

Sie analysierten winzige, extrem zähe Mineralien im Gestein, sogenannte Zirkone. Diese können genau datiert werden, da sie Uran enthalten, ein radioaktives Element, das sich mit konstanter Geschwindigkeit in Blei umwandelt (zerfällt). Die Zirkone und andere geochemische Beweise deuten darauf hin, dass das Gestein vor 662 bis 720 Millionen Jahren abgelagert wurde.

Die Forscher sagten, die neuen Altersbeschränkungen für die Gesteine ​​könnten den nötigen Beweis liefern, damit der Standort als Marker für den Beginn der kryogenen Periode erklärt werden könne.

Diese Markierung, bekannt als Global Boundary Stratotypic Section and Point (GSSP), wird manchmal als Golden Point bezeichnet, da ein Golden Point in den Fels getrieben wird, um die Grenze zu markieren.

GSSPs ziehen Besucher aus der ganzen Welt an und in einigen Fällen wurden an diesen Standorten Museen eingerichtet.

Eine Gruppe der International Commission on Stratigraphy, Teil der International Union of Geological Sciences, besuchte im Juli die Garvellachs, um die Möglichkeit einer goldenen Spitze des Archipels zu prüfen. Derzeit sind die Inseln nur mit dem Charter eines Bootes, Segelboots oder Kajaks erreichbar.

An der Studie waren Forscher des UCL, der Universität Mailand-Bicocca (Italien) und der Birkbeck University of London beteiligt.