Wissenschaftler haben die Spuren der ältesten bekannten Gletscher der Welt aus der Zeit vor 2,9 Milliarden Jahren in Gesteinen unter den größten Goldvorkommen der Welt in Südafrika entdeckt. Dies deutet darauf hin, dass zu dieser Zeit kontinentale Eiskappen vorhanden waren und dass sich das Gebiet entweder näher an den Polen befand oder dass Teile der Erde in einer bisher unbekannten „Schneeball-Erde“-Periode extrem kalten Wetters gefroren waren.
Diese Arbeit basiert auf dem Artikel „Earth’s first glaciation at 2.9 Ga connected by Triple Oxygen Isotopes“ von A. Hofmann und IM Bindeman in Briefe zu geochemischen Perspektiven. Diese Arbeit wird auf der Goldschmidt-Geochemie-Konferenz in Lyon im Vortrag Nr. 17171 mit dem Titel „Ein Modell unidirektionaler und akkumulativer Flüsse vom Mantel zur Lithosphäre, das das Krustenwachstum über die dreifache Sauerstoffisotopen-Massenbilanz im Laufe der Erdgeschichte erklärt“ vorgestellt.
Wissenschaftler sind sich einig, dass es große Unterschiede im Klima der frühen Erde gegeben haben muss, überzeugende Beweise für die genauen Bedingungen auf der frühen Erde waren jedoch schwer zu finden.
Jetzt haben die Forscher Professor Axel Hofmann (Universität Johannesburg, Südafrika) und Professor Ilya Bindeman (Universität Oregon, USA) Hinweise auf relative Sauerstoffisotopenkonzentrationen in alten Gesteinen sowie physikalische Beweise gefunden, die eindeutige Beweise für Gletscher (2,9 Milliarden) liefern Jahre zuvor.
Ilya Bindeman sagte: „Wir haben in der Nähe der Goldfelder Südafrikas äußerst gut erhaltene Gletscherablagerungen gefunden. Dies ist eines der wenigen Gebiete, die im Vergleich zur Frühzeit der Erde einigermaßen intakt und unverändert geblieben sind. Bei diesen Ablagerungen handelt es sich im Wesentlichen um versteinerte Gletschermoränen.“ die Trümmer, die ein Gletscher hinterlässt, wenn er allmählich schmilzt und sich zusammenzieht. Dies sind die ältesten Moränenablagerungen, die jemals gefunden wurden. Darüber hinaus konnten wir dies mit der Analyse von Sauerstoffisotopen aus diesen Gesteinen in Zusammenhang bringen, was zeigte, dass das Klima damals kalt gewesen sein muss die Steine wurden abgelagert.“
„Wir haben uns die relativen Mengen der drei Sauerstoffisotope 16O, 17O und 18O angesehen. Das sind alles Arten von Sauerstoff, haben aber ganz leicht unterschiedliche Gewichte. Wir haben herausgefunden, dass diese Gesteine sehr geringe Mengen an 18O und sehr hohe Mengen an 17O aufwiesen. Das deutet darauf hin, dass sie bei eisigen Temperaturen entstanden sind. Das bedeutet Eis. Kombinieren Sie diese geochemischen Beweise mit den Moränenbeweisen, und es handelt sich um Gletscher, die ältesten Gletscher, die bisher auf der Erde gefunden wurden.“
Die Forscher schlagen mehrere mögliche Erklärungen vor. „Es könnte sein, dass dieses Gebiet in der Nähe der Pole lag. Eine andere Möglichkeit ist, dass sich die gesamte Erde in einer ‚Schneeball-Erde‘-Periode befand, als niedrige atmosphärische Konzentrationen von CO2 und CH4 zu einem ‚umgekehrten Treibhauseffekt‘ führten, der einen Großteil des Klimawandels verursachte.“ „Der Planet gefriert. Wissenschaftler gehen davon aus, dass dies in der jüngeren Vergangenheit einige Male passiert sein könnte. Wenn ja, wäre dies die früheste jemals aufgezeichnete globale Abkühlungsperiode. Beide Möglichkeiten sind wissenschaftlich interessant“, sagte Axel Hofmann.
Er fügte hinzu: „Die größten sedimentären Goldvorkommen der Welt finden sich in etwas jüngeren Gesteinen über den von uns untersuchten Gesteinen. Es ist möglich, dass ein Wechsel von Eishaus- zu Gewächshausbedingungen zur Bildung dieser Goldvorkommen beigetragen hat, aber das muss so sein.“ bestätigt werden und erfordert weitere Arbeiten.“
Dr. Andrey Bekker (außerordentlicher Professor am Department of Earth & Planetary Sciences der University of California, Riverside) sagte in seinem Kommentar: „Beweise für die Vereisung dieses Zeitalters werden seit Jahrzehnten auf der Grundlage sedimentologischer Beweise heiß diskutiert und diskutiert, wobei die Vermutungen von hoch bis hoch reichen Die dreifache Sauerstoffisotopenanalyse ergänzt dieses Argument um eine völlig neue Beweislinie. Der biogeochemische Kohlenstoffkreislauf steuert nicht nur das Klima, sondern auch den atmosphärischen Sauerstoffgehalt, und diese Daten werden wahrscheinlich Folgestudien zur vorübergehenden Sauerstoffanreicherung auslösen damals.“
Mehr Informationen:
A. Hofmann et al., die erste Vereisung der Erde bei 2,9 Ga, entdeckt durch dreifache Sauerstoffisotope, Briefe zu geochemischen Perspektiven (2023). DOI: 10.7185/geochemlet.2319
Bereitgestellt von Goldschmidt Conference