In de 9e uitzending van Cosmos (11 mei 2014) zien we de rusteloze en steeds veranderende aarde en de atmosfeer, met een aantal bijbehorende massa uitstervingen van het leven op aarde. We maken kennis met een aantal onorthodoxe wetenschappers die een revolutie teweeg brachten in de kennis van onze aarde.
 |
| Tyson bij een fossiele boom |
Gedurende het Carboon was er twee maal zoveel zuurstof in de atmosfeer dan nu [1]. Er zijn fossielen gevonden van reuzen insecten, waaronder de beroemde reuze libellen.
Waar komt al die zuurstof vandaan? Waarom was de zuurstofconcentratie toen zo hoog? Die zuurstof was afkomstig van bomen. Bomen werden mogelijk gemaakt door lignine dat de nodige stevigheid gaf om groot en hoog te worden. Tot dan toe waren er voornamelijk kruidachtige planten (?). Het 'nadeel' van lignine is dat het moeilijk verteerbaar is! [2]
Bacterien en schimmels konden lignine niet verteren, en termieten zouden pas over 100 miljoen jaar evolueren.
Dode onverteerbare bomen hoopten zich op in de grond, er ontstaan wereldwijd 'begraven bossen'.
Bomen (net als alle planten) bestaan dankzij fotosynthese:
fotosynthese: zonlicht + water + CO2 ➞ glucose + zuurstof
verbranding: glucose + zuurstof ➞ water + CO2 + chemische energie
Verbranding is in feite fotosynthese in de omgekeerde richting: zuurstof wordt verbruikt en CO2 komt weer in de lucht. Het vergaan van dood plantmateriaal is verbinden met zuurstof. Maar, als bomen begraven worden zonder dat ze afgebroken worden (vergaan), dan verdwijnen de koolstofverbindingen (bijv. lignine, cellulose) in de bodem. En omdat er daarbij géén zuurstof verbruikt wordt, hoopt zuurstof zich op in de atmosfeer. Dat is volgens Tyson de verklaring dat 300 miljoen jaar geleden het zuurstofgehalte in de atmosfeer steeg. Zo had ik er nog niet tegenaan gekeken.
 |
| Deze berg is ontstaan door het leven dat floreerde in het Perm |
Na het Carboon kwam het Perm. In Siberië vonden lava erupties plaats gedurende honderden miljoenen jaren; de grootste en langdurigste vulkaan uitbarstingen aller tijden. Dat stootte enorme hoeveelheden van het broeikasgas CO2 uit met als gevolg klimaat opwarming (zie gastbijdrage serie van Nand Braam over Herman Philipse!).
Bomen waren ondertussen verandert in steenkoolafzettingen. De lava die vrijkwam bij de vulkaan erupties in Siberië verhitte de steenkool en dreef methaan en zwavelgas de grond uit. Er ontstond smog. Zwavelgas blokkeerde het zonlicht en verduisterde de planeet. Ongunstig voor plant en dier. Perioden van koude werden afgewisseld met hete jaren (broeikas). Dit waren té sterke klimaat schommelingen voor veel soorten. Bovendien begon methaanrijk ijs op de bodem van de oceaan te smelten. Het methaangas kwam vrij en kwam in de atmosfeer terecht. Het methaangehalte in atmosfeer begon te stijgen. Methaangas is een veel sterker broeikasgas dan CO2. Het klimaat werd nog warmer. Bovendien tastte methaan de ozonlaag aan waardoor meer voor het leven schadelijk UV licht de aarde bereikte.
Er ontstond zuurstofgebrek in de zee, bijna alle soorten vissen stierven uit. Bacteriën floreerden en produceerden dodelijk waterstofsulfide (rotte eieren lucht!). Dit doodde bijna alle land- planten en dieren! Dit was de 'Great Dying' (Permian–Triassic extinction event). Het scheelde niet veel of al het leven op aarde was uitgestorven [3]. Het duurde lang voordat het leven zich hersteld had. In die tijd was de aarde de Planet of the Death.
220 miljoen jaar geleden bestond er een supercontinent, er was geen Atlantische oceaan die Amerika en Europa-Afrika scheiden [4]. Het ontstaan van de Atlantische oceaan was een ingrijpende verandering voor de aarde en het leven. Grappig is de opmerking dat de mensheid duizenden jaren niets geweten heeft van dat hele verhaal, omdat de sporen diep op de bodem van de oceaan verborgen lagen. Onwetende mensheid!
 |
In 1570 maakte de Vlaming Abraham Ortelius
de eerste moderne wereldatlas |
In 1570 maakte de Vlaming Abraham Ortelius de eerste moderne wereldatlas. Het viel hem op dat de continenten aan beide kanten van de Atlantische oceaan in elkaar pasten, en suggereerde dat de continenten door aardbevingen en overstromingen uit elkaar zijn gedreven. Dat werd vergeten.
 |
| Alfred Wegener pakte de draad weer op. |
Alfred Wegener had de overeenkomst van fossiele planten aan beide kanten van de Atlantische oceaan opgemerkt in de literatuur:
 |
Het verbaase Wegener dat fossielen van een fossiele varen
aan beide kanten van de Atlantische Oceaan gevonden waren. |
Nog opvallender was de vondst van identieke dinosauriërs aan beide kanten. Dit soort informatie werd door geologen verklaard door het aannemen van landbruggen waar de dieren over heen trokken (kennelijk in twee richtingen):
 |
Begin 20e eeuw legden geologen de oversteek over
de oceanen uit door landbruggen |
en die daarna weer verdwenen! Maar, dacht Wegener, waarom zou een bergketen doorlopen op een ander continent? En waarom zou je dezelfde aardlagen terugvinden in Brazilië en Zuid-Afrika? En: hoe konden tropische planten gebloeid hebben op de bevroren vlakten in het Noordpoolgebied? Wegener's verklaring was dat er ooit één supercontinent was geweest: Pangea. De meeste geologen maakten zijn theorie belachelijk. Hoe konden continenten door de soliede bodem van de oceaanbodem bewegen? Daar had Wegener geen antwoord op. Hij werd een excentriekeling (eccentric person, oddball, crackpot) op wetenschappelijke congressen. Hij verdween tijdens een Noordpool expeditie (zie het boeiende wikipedia verhaal). Hij heeft nooit geweten dat hij erkend zou worden als de grootste geoloog in de geschiedenis.
"Wetenschappers zijn mensen met blinde vlekken en vooroordelen"
Marie Tharp, een vrouwelijke geologe werkte geduldig aan het in kaart brengen van de bodem van de Atlantische oceaan, maar werd niet voor vol aangezien door haar collega's. Zij ontdekte de Mid-Atlantic Ridge. Later bleek dat de locaties van aardbevingen op de oceaanbodem samen te vallen met de MA-ridge. De smoking gun van Wegener's continental drift. Een nieuwe wereld atlas kon gemaakt worden, nu inclusief de oceaanbodem.
Dit is een boeiende en belangrijke uitzending, boordevol belangrijke inzichten die overduidelijk alles met evolutie te maken hebben. Maar ik ben nog maar op de helft! Morgen verder!
Noten
- "The atmospheric content of oxygen also reached their highest levels in history during the period, 35% compared with 21% today." (wikipedia) dat is dus minder dan 2x zo hoog.
- de vraag is: nadelig voor wie? kennelijk niet voor de bomen zelf! Als er een stof is die in het milieu terecht komt en niet verteerd kan worden door bv micro-organismen, dan is dat per definitie milieuverontreiniging! Lignine is dus het plastic van die tijd! Gisteren verscheen er een nieuwsbericht: The old adage in the pulp industry has been that one can make anything from lignin except money.". Dus: de industrie heeft nog steeds moeite met lignine! [27 mei 2014]
- Dit weinig bekende gegeven weerlegt het idee van Gaia (Lovelock), dat het systeem aarde zichzelf in leven houdt en het klimaat binnen levensvriendelijke grenzen zou houden. En het is in strijd met creationisme, Intelligent Design en Theïstische Evolutie.
- Zie deze animatie van het uiteengaan van N-Z-Amerika en Europa-Afrika.
Vorige blogs over Cosmos
- 14 april 2014 Cosmos: A Spacetime Odyssey (1) Neil deGrasse Tyson
- 22 april 2014 Cosmos: A Spacetime Odyssey (2) Evolutie
- 29 april 2014 Cosmos (3): Newton en Halley. De opkomst van de natuurwetenschap
- 30 april 2014 Cosmos (4) De ontdekking van het licht (Mozi, Ibn al-Haytham, Herschel, Fraunhofer)
- 1 mei 2014 Cosmos (5) een telescoop is een tijdmachine (Michell, Herschel, Faraday, Maxwell, Einstein)
- 2 mei 2014 Cosmos (6) The planet of the tardigrades
- 20 mei 2014 Cosmos (7) Clair Patterson's zoektocht naar de leeftijd van de aarde en lood in ons milieu
- 21 mei 2014 Cosmos (8) het classificeren van de sterren: Annie Jump Cannon, Henrietta Swan Leavitt, Cecilia Payne
De data zijn blog datums, de titels van de afleveringen zijn van mij.