Paläoproterozoikum

Grundlegende Unterschiede in der Erdphysik

Da die Erde nur halb so alt war wie heute, gab es einige grundlegende Unterschiede zu heute. Die Hitze im Erdinneren war größer als heute. Dies lag vor allem an der höheren Fülle radioaktiver Isotope, die mit der Zeit zerfallen.

Die Temperaturen an der Erdoberfläche waren ebenfalls höher, was auf die Strahlung aus dem Erdinneren und auf eine auf Methan und Kohlendioxid basierende Treibhausatmosphäre zurückzuführen ist. Während des vorigen Äons, dem Archaikum, waren die Ozeane heiß (55-85 °C). Dies wurde nur teilweise durch die Tatsache ausgeglichen, dass die Strahlung der Sonne zu dieser Zeit geringer war.

Paläontologische Erkenntnisse über die Rotationsgeschichte der Erde legen nahe, dass es vor ~1,8 Milliarden Jahren etwa 450 Tage im Jahr gab, was 20 Stundentage impliziert. Weiter zurück hatte der Erdentag etwa 17 Stunden, und es gab 514±33 Tage pro Jahr. Der Abstand Erde-Mond für das früheste Paläoproterozoikum betrug 51,9±3,3 Erdradien (im Vergleich zu 60,27 heute).

Superkontinent

Ein globaler Superkontinent (genannt Kolumbien oder Nena) existierte vor etwa 1,8 bis 1,5 Milliarden Jahren im Paläoproterozoikum.

Klima

Während dieser Ära waren die Klimaveränderungen so gravierend wie keine anderen in der Erdgeschichte. Von einer globalen Hochtemperatur zu Beginn gab es drei gewaltige Eiszeiten, mit Eis bis tief in die Tropen.

Rückgang von Methan

Es gibt klare Anzeichen dafür, dass in dieser Zeit ein Rückgang des atmosphärischen Methans zu verzeichnen war:

"Der Zusammenbruch von Methan aus ehemals hohen Konzentrationen in der archäischen Atmosphäre spielt wahrscheinlich eine große Rolle, nicht nur die Geschichte der Sauerstoffzufuhr, sondern auch das Auftreten paläoproterozoischer Eiszeiten. Die Daten deuten darauf hin, dass vor 2,4-2,3 Milliarden Jahren ein "Großes Oxidationsereignis" stattgefunden hat, bei dem sich die Umwelt an der Erdoberfläche tief greifend und irreversibel verändert hat".

Die Ansammlung von Sauerstoff

Sauerstoff wurde von den Cyanobakterien produziert, aber er wurde hauptsächlich von chemischen Senken verbraucht. Dies waren der nicht oxidierte Schwefel und Eisen. Bis vor etwa 2,3 Milliarden Jahren betrug der Sauerstoff wahrscheinlich nur 1% bis 2% seines heutigen Niveaus. ^p323

Gebänderte Eisenformationen, die den größten Teil des weltweiten Eisenerzes liefern, entstanden durch die sauerstoffbildenden Verbindungen mit Eisen; die meisten Akkumulationen hörten nach 1,9 Milliarden Jahren auf. Rote Schichten, die durch Hämatit gefärbt sind, deuten auf eine Zunahme des Luftsauerstoffs nach 2 Milliarden Jahren hin; sie kommen in älteren Gesteinen nicht mehr vor. ^p324

Eiszeiten

Es gab drei große Eiszeiten, mit Eis bis tief in die Tropen. Zweifellos waren sie das Ergebnis einer Verringerung der Treibhausgase in der Atmosphäre und der Zunahme der Sauerstoffproduktion.

Es gibt, wie Forscher es nennen, "ein rätselhaftes Intervall von ~1.400 Millionen Jahren ohne nachgewiesene Vergletscherung zwischen den frühen paläoproterozoischen Vergletscherungen bei 2400-2200 mya in Nordamerika, Südafrika, Skandinavien und Australien und den neoproterozoischen Vergletscherungen, die alle Kontinente bei 800-600 mya betrafen".

Meteoriteneinschläge

Während dieser Ära gab es große Bolideneinschläge, von denen zwei die größten Einschlagskrater der Erde verursachten. Es gibt auch drei kleinere (gleich oder mehr als 30 Kilometer Durchmesser) in der Zeitzone von vor 3,0 bis 1,2 Milliarden Jahren.

Menge an Sauerstoff in der Erdatmosphäre. Die obere rote und untere grüne Linie stellen den Bereich der Schätzungen dar. Die Stadien sind ungefähr: Stadium 1 Archäisches Äon, Stadium 2 Frühes Paläoproterozoikum, Stadium 3 Späteres Paläoproterozoikum plus Mesoproterozoikum, Stadium 4 Neoproterozoikum und Stadium 5 Phanerozoikum

Herkunft der Eukaryoten

Die Entstehung der eukaryotischen Zelle war ein Meilenstein in der Evolution des Lebens, da sie alle komplexen Zellen und fast alle mehrzelligen Organismen umfasst. Der Zeitpunkt dieser Reihe von Ereignissen ist schwer zu bestimmen; Knoll geht davon aus, dass sie vor etwa 1,6-2,1 Milliarden Jahren entstanden sind. Einige Acritarchen sind seit mindestens 1650 Millionen Jahren bekannt, und die mögliche Alge Grypania wurde bereits vor 2100 Millionen Jahren gefunden.