HOME          Artikelen-index       Nieuwsbrief  


De ontwikkeling van de aarde tot een bewoonbare planeet

door ing. Jan Everink

mei 2002

De geologische ontwikkeling van de aarde wordt globaal verdeeld in 4 grote tijdperken: het precambrium, het paleozoïcum, het mesozoïcum en het kenozoïcum. Ongeveer 50 tot 70 miljoen jaar geleden, in het kenozoïcum, begon deze planeet een enigszins bewoonbaar aanzien te krijgen. Aangenomen wordt dat pas ongeveer 150.000 jaar geleden een bijzonder type zoogdier, homo sapiens, op aarde verscheen.


Het precambrium

Het precambrium ofwel archaïcum duurde van het ontstaan van de aarde, ongeveer 4 miljard jaar geleden, tot ongeveer 600 miljoen jaar geleden, dus veel langer dan alle drie andere tijdperken tezamen. Gedurende het precambrium ontstond de circa 40 km dikke aardkorst en ontstonden de eerste ondiepe zeeën.

Ook is bekend dat het allereerste begin van het leven op aarde al in het precambrium heeft plaatsgevonden. Aangenomen wordt dat de eerste levensvorm een bepaalde alg was, een ééncellig organisme dat kon leven onder de extreme omstandigheden die toen op aarde heersten. Zeker is dat er 2 miljard jaar geleden al bepaalde algen op aarde leefden.

Deze algen zijn voor het bewoonbaar worden van de aarde heel belangrijk geweest. Ze hebben een groot deel van de kooldioxide ofwel CO2 waaruit de atmosfeer in het begin voornamelijk bestond omgezet in zuurstof. Daardoor konden zich later in de evolutie naast planten ook dieren ontwikkelen, die immers zuurstof verbruiken en CO2 produceren. Dat de algen, en later ook de grote planten, zoveel zuurstof hebben geproduceerd is verder gunstig omdat daardoor boven de atmosfeer de zogenoemde ozonlaag is ontstaan. Deze laag beschermt ons tegen de gevaarlijke ultraviolette stralen van de zon.

De concentratie CO2 in de atmosfeer is gedurende de geologische tijdperken steeds minder geworden, tot enkele miljoenen jaren geleden het huidige zeer lage niveau werd bereikt waarbij CO2-verbruik door planten en CO2-productie door dieren en mensen vrijwel in evenwicht zijn. Een van de problemen van onze tijd is dat de CO2-concentratie weer toeneemt, waardoor gevaarlijke klimaatveranderingen dreigen te ontstaan.

Waar de algen waaruit al het leven op aarde is voortgekomen zelf vandaan zijn gekomen weet men niet. Voor de ontwikkeling van een levend organisme zijn heel speciale moleculen nodig, die niet spontaan uit eenvoudige moleculen kunnen ontstaan. Er zijn aanwijzingen dat de eerste organische moleculen vanuit de ruimte onze planeet hebben bereikt.


Het paleozoïcum

We gaan met gigantische stappen door de geschiedenis van de aarde en laten het precambrium ofwel archaïcum achter ons. We zijn dan aangeland in het paleozoïcum, een periode die 600 miljoen jaar geleden begon en die ongeveer 370 miljoen jaar heeft geduurd.

Het paleozoïcum begint met de komst van uiteenlopende schelpdieren en andere in zee levende soorten die inmiddels allang weer uitgestorven zijn. Onder meer verschijnt de trilobiet, een kreeftachtig zeediertje waarvan vele verschillende soorten hebben bestaan, die aan het eind van het paleozoïcum echter alle weer uitgestorven waren.

Het leven in de zeeën breidt zich gedurende de eerste 100 miljoen jaar van het paleozoïcum snel uit. Onder meer verschijnen er vele soorten inktvissen, waarvan sommige al vrij groot zijn geweest. Nog weer 100 miljoen jaar later, dus ongeveer 400 miljoen jaar geleden, beginnen op het land de eerste planten te groeien.

In de daarop volgende 100 miljoen jaar ontwikkelt het plantenleven op het land zich enorm. We zijn dan aangeland in een interessant tijdperk binnen het paleozoïcum, het carboon, waarin grote delen van de aarde zijn bedekt met bossen. Sommige boomsoorten zijn wel 30 meter hoog.


Enorme ramp

Het carboon was voor ons heel belangrijk want uit de bossen van die periode heeft zich op veel plaatsen op aarde steenkool gevormd. Steenkool ontstaat uit dikke lagen veen, en die komen tot stand bij overvloedige plantengroei. De groei van planten moet zo weelderig zijn dat een dikke laag afgestorven planten ontstaat waar vrijwel geen lucht doorheen komt. De onderste afgestorven planten krijgen dan geen zuurstof met als gevolg dat ze niet op de normale manier kunnen vergaan. Deze niet volledig vergane planten vormen dan veen. Als een dikke veenlaag door sediment wordt bedekt kan steenkool ontstaan, en dit is met het veen uit het carboon vaak gebeurd.

Tijdens het carboon begint ook het dierenleven op het land zich te ontwikkelen. Met name verschijnen de eerste reptielen en ook veel insecten. Onder meer vlogen er in die tijd enorme libellen op aarde rond.

Nog weer 50 miljoen jaar dichter bij de huidige tijd, dus ongeveer 250 miljoen jaar geleden, heeft op aarde waarschijnlijk een enorme ramp plaatsgevonden. We zijn dan in het perm, een ander tijdperk binnen het paleozoïcum. Een groot deel van het zuidelijk halfrond is in deze periode met ijs bedekt geweest. Ook zijn er aanwijzingen dat hele continenten zich over grote afstanden hebben verplaatst. Voor het planten- en dierenleven hebben deze barre omstandigheden ingrijpende gevolgen gehad. Veel diersoorten stierven uit en andere ondergingen grote evolutionaire veranderingen waardoor ze zich konden handhaven. Alle trilobieten zijn in deze periode verdwenen, maar de reptielen hebben het overleefd en werden juist talrijker.


Zechstein Zee

In het perm ontstond in West-Europa de Zechstein Zee. Er was in deze omgeving al een enorme laagvlakte. Deze besloeg aan de westkant ongeveer de huidige Noordzee, in het midden Denemarken, Nederland en België, en meer naar het Oosten een flink stuk van Duitsland.

Deze laagvlakte was omgeven door reusachtige bergketens. In het Westen, ongeveer waar nu Schotland ligt, bevond zich het Caledonisch Gebergte. In het Zuiden strekte zich het Hercynische Gebergte uit. En ook in het Noorden, in Scandinavië, had zich bergland gevormd.

Tussen al deze bergen ontstond door bodemdaling de Zechstein Zee, die in het noordwesten een smalle verbinding met de oceaan had. Op de bodem van deze zee heeft zich veel zout afgezet. Het klimaat was hier in die tijd, ongeveer 250 miljoen jaar geleden, namelijk erg warm. Daardoor verdampte uit de Zechstein Zee méér water dan door rivieren werd aangevoerd. Dat werd aangevuld door zout water uit de oceaan, met als gevolg dat het zoutgehalte steeds hoger werd, waardoor een deel van het zout uitkristalliseerde en naar de bodem zonk.

Er hebben zich zo zoutlagen van wel honderden meters dik gevormd. Door verschuivingen zijn zelfs zogenoemde zouthorsten ofwel zoutpijlers ontstaan die wel een kilometer hoog zijn. Onze bodem bevat dus heel veel zout, zowel gewoon keukenzout als andere zouten, die door de chemische industrie als grondstoffen worden gebruikt. Al dit zout heeft zich gevormd in de Zechstein Zee.


Het mesozoïcum

Ongeveer 230 miljoen jaar geleden begint een nieuw geologisch tijdperk, het mesozoïcum. In vergelijking met de voorgaande tijdperken duurde het mesozoïcum relatief kort, namelijk slechts ongeveer 170 miljoen jaar. Men beschouwt het mesozoïcum als een nieuw tijdperk omdat het leven, en vooral de dierenwereld, er heel anders uit ging zien. Er ontwikkelden zich allerlei nieuwe soorten, terwijl veel soorten uit het paleozoïcum niet meer voorkwamen.

De belangrijkste dieren in het mesozoïcum waren de reuze-reptielen ofwel dinosaurussen. Deze ontwikkelden zich uit sommige amfibieën, dieren die zowel in het water als op het land kunnen leven. Ook tegenwoordig leven er nog amfibieën, zoals de alom bekende kikvors en de Australische longvis.

Terwijl in het paleozoïcum het dierlijke leven zich vooral in de zeeën afspeelde, veroverden de dieren in het mesozoïcum ook het land. De dinosaurussen waren in het begin nog vrij klein, namelijk slechts ongeveer 60 cm lang. Uit deze dieren ontwikkelden zich echter gedurende miljoenen jaren evolutie beesten van enorme afmetingen. Er waren ook vliegende dinosaurussen, en aangenomen wordt dat daaruit later de vogels zijn voortgekomen.

Tegen het eind van het mesozoïcum zijn de dinosaurussen geheel verdwenen. Waarom ze zijn uitgestorven weet men nog steeds niet. Ze hebben meer dan 100 miljoen jaar op aarde gedomineerd en toen plaats gemaakt voor de vogels en de zoogdieren.

Het mesozoïcum was ook het tijdperk waarin zich veel olie- en gasreserves in de bodem hebben gevormd. Olie en gas ontstaan uit kerogeen, een materiaal dat tot stand komt als voortdurend grote hoeveelheden resten van planten worden afgeschermd van zuurstof en dus niet normaal kunnen vergaan. Dit kerogeen kan zich verzamelen in poreus gesteente, dat dan moedergesteente wordt genoemd. Als deze moedergesteenten worden bedekt door nieuwe sedimentlagen kan zich in de loop van miljoenen jaren olie of gas ontwikkelen. Vervolgens moet er ook nog een of andere barrière zijn die verhindert dat de olie of het gas zich omhoog verplaatst en aan de oppervlakte verdwijnt. In het mesozoïcum waren deze en nog diverse andere condities op veel plaatsen aanwezig, en daaraan hebben we thans een groot deel van de olie- en gasvoorraden in de wereld te danken.


Het kenozoïcum

Ongeveer 50 tot 70 miljoen jaar geleden begint vervolgens het tijdperk waar we ook nu nog in leven: het kenozoïcum. Geleidelijk krijgt de aarde het aanzien dat wij als mensen normaal noemen. De planeet begint naar menselijke begrippen bewoonbaar te worden. De overgang van het mesozoïcum naar het kenozoïcum wordt gekenmerkt door enorme veranderingen in het dierenleven. De dinosaurussen zijn in het kenozoïcum voorgoed verdwenen, terwijl de vogels en allerlei zoogdieren de aarde beginnen te veroveren.

Het kenozoïcum wordt verdeeld in het tertiair, dat bijna het hele kenozoïcum omvat, en het kwartair, waartoe men de laatste één miljoen jaar rekent. Het belangrijkste verschil tussen het tertiair en het kwartair is wel dat het klimaat gedurende het tertiair overwegend warm was, terwijl in het kwartair de ijstijden plaatsvinden. Gedurende het tertiair is op aarde, zoals ook in andere tijdperken van miljoenen jaren, wat het landschap betreft enorm veel veranderd. Waar we ons thans bevinden, hier in Nederland, is afwisselend gedurende lange periodes zee en land geweest. Van de bergvorming die in het tertiair op aarde heeft plaatsgevonden zien we momenteel nog steeds het resultaat. Zo hebben bijvoorbeeld de Alpen zich voornamelijk in het tertiair gevormd.


Het kwartair

Ongeveer een miljoen jaar geleden begint het kwartair, de jongste periode van het kenozoïcum, een periode die opvalt door het gemiddeld relatief koude klimaat. Dit is het tijdperk van de ijstijden, een tijdperk waarin we nog steeds leven. Er zijn al vijf ijstijden geweest: de Donau-ijstijd, de Günz-ijstijd, de Mindel-ijstijd, de Riss-ijstijd en de Würm-ijstijd.

Het huidige klimaat op aarde is voor het kwartair in feite heel uitzonderlijk, namelijk relatief warm. Het normale kwartair-klimaat voor Nederland is te koud voor menselijke bewoning. Maar gedurende vrijwel het hele kwartair, terwijl het ter hoogte van Nederland dus bitter koud was, heeft in de omgeving van de evenaar waarschijnlijk een aangenaam mild klimaat geheerst. In dit plezierige klimaat verschenen, ongeveer 150.000 jaar geleden in Afrika naar men aanneemt, de eerste mensen op aarde.

In Europa is het dus gedurende het kwartair met zijn ijstijden in het algemeen erg koud. Dat het momenteel hier in Europa toch relatief warm is komt mogelijk omdat we ons bevinden in een warme periode tussen twee ijstijden. Bekend is namelijk dat de ijstijden in het verleden werden afgewisseld met relatief korte warmere periodes. Sinds ongeveer 15.000 jaar hebben we waarschijnlijk zo'n warme periode tussen de Würm-ijstijd en de volgende ijstijd. Het is ook denkbaar dat we ons nog middenin de Würm-ijstijd bevinden, namelijk in een korte warme periode die gedurende een ijstijd soms plaatsvindt.

Waardoor ongeveer een miljoen jaar geleden de ijstijden begonnen weet men nog steeds niet. Wél is vrij goed bekend wat er tijdens een ijstijd gebeurt. Door de verlaagde temperatuur en de voortdurende sneeuwval ontstaat vooral op en rond de polen een opeenhoping van sneeuw, die op langere termijn verandert in ijs. Als deze ijsmassa in omvang toeneemt ontstaan grote gletsjers, die worden aangeduid als landijs. Doordat voor deze ijsvorming water aan de zeeën wordt onttrokken daalt de zeespiegel. Zulke dalingen kunnen wel 100 tot 150 meter bedragen.

Het kwartair wordt onderverdeeld in het pleistoceen en het holoceen. Het pleistoceen, dat ook wel het diluvium wordt genoemd, duurde vrijwel de volledige miljoen jaar van het kwartair. Diluvium is het Latijnse woord voor Zondvloed. Deze naam is enigszins verwarrend omdat de grote overstromingen van de legendes waarschijnlijk pas na het diluvium, dus in het alluvium plaatsvonden.

Ongeveer 15.000 jaar geleden begon het alluvium, een warme periode na of tijdens de Würm-ijstijd. De stijging van de zeespiegel als gevolg van het smelten van het pool-ijs heeft in deze periode overal op aarde herhaaldelijk grote overstromingen veroorzaakt. De door de eeuwen heen voortdurende stijging van het water is door de schommelingen in de zeespiegel niet makkelijk waar te nemen. Grote overstromingen werden als gevolg daarvan steeds weer als op zichzelf staande eenmalige rampen beschouwd. Men nam geen afdoende maatregelen om herhaling te voorkomen, met als gevolg dat de bevolkingen in kustgebieden herhaaldelijk door grote overstromingen werden overvallen. De zondvloed waarover in de bijbel en in volksverhalen wordt verteld was ongetwijfeld zo'n overstroming als gevolg van het smeltende pool-ijs. Waarschijnlijk zijn meerdere grote overstromingen in het geheugen van de mensheid blijven voortleven als één grote overstroming: de zondvloed.

Of binnenkort, in de komende 10.000 jaar, het "normale" koude kwartair-klimaat weer zal terugkomen of dat de aarde nog gedurende vele duizenden jaren warm zal blijven, of mogelijk zelfs nog verder zal opwarmen, weten we nog niet.

De publicatie van FiLOSCOOP wordt verzorgd door Bureau Everink te Almere
Copyright © 2002 Bureau Everink