Zonder leven had onze planeet er heel anders uitgezien, nog anders dan we al dachten. De eerste levensvormen op aarde beïnvloedden niet alleen de samenstelling van de bodem, de oceaan en de atmosfeer, maar zijn ook verantwoordelijk voor het bestaan van continenten.

Computersimulaties van de geschiedenis van de aardkorst suggereren dat het leven op aarde een belangrijke rol heeft gespeeld in de totstandkoming van continenten. Als er op aarde geen leven was ontstaan, dan was het hele aardoppervlak, met uitzondering van vulkaaneilanden, nu bedekt geweest met water.

Het computermodel is ontwikkeld door Tilman Spohn en Dennis Höning van het Berlijnse Instituut voor Planeetonderzoek. Spohn en Höning hebben in het vakblad Planetery and Space Science beschreven hoe ze met dit model twee simulaties uitvoerden. Eén simulatie hield rekening met het proces van biologische verwering, waarbij organismen gesteentes aantasten en zo sedimenten creëren die wegspoelen naar oceanen. In de tweede simulatie stond die biologische verwering uitgeschakeld.

Europees-Japanse satelliet gaat wolken onderzoeken om klimaatmodellen te verbeteren
LEES OOK

Europees-Japanse satelliet gaat wolken onderzoeken om klimaatmodellen te verbeteren

Ondanks hun ogenschijnlijke alledaagsheid is er nog veel onbekend over wolken en hun invloed op ons klimaat. De Europees-Japanse Earthcaresatelliet mo ...

In beide simulaties verliep de ontwikkeling van de aarde aanvankelijk gelijk. Onafhankelijk van of er wel of geen biologische verwering plaatsvond, rezen continentale platen volgens beide simulaties zo’n 2,5 miljard jaar geleden voor het eerst boven het water uit. Vanaf dat punt begonnen de simulaties uiteen te lopen. In de simulatie met biologische verwering, ontwikkelde zich een evenwicht waarbij het aardoppervlak voor 40 procent uit continent en voor 60 procent uit water bestaat, dichtbij de daadwerkelijke waardes. De simulatie zonder biologische verwering gaf een heel andere uitkomst. In die simulatie ontstond een stabiele waterwereld, met nauwelijks tot geen vasteland.

Biologische verwering van gesteentes en het daaropvolgende wegspoelen van sedimenten naar oceanen zou dus tot meer landoppervlak leiden in plaats van tot minder. De onderzoekers verklaren die uitkomst door te wijzen op wat er gebeurt als het sediment eenmaal in de oceaan terecht is gekomen. Het sediment zakt af naar de oceaanbodem en hoopt zich op tot een honderden meters dikke laag. Die dikke, slecht doorlaatbare laag werkt het ontwateren van een oceanische plaat tegen wanneer deze onder een continentale plaat duikt en afzinkt in de aardmantel. Als gevolg daarvan heeft de aardmantel onder de randen van continenten een relatief hoog watergehalte.

De aanwezigheid van water in de aardmantel begunstigt de vorming van magma, en daarmee, via vulkanisme, de vorming van nieuwe gesteentes. De nieuw gevormde gesteentes, die zonder de organische productie van sedimenten niet zouden zijn ontstaan, dragen bij aan de instandhouding en lokale aangroei van het landoppervlak.

Biologische verwering van gesteentes kent vele gezichten. ‘Je kunt bijvoorbeeld denken aan korstmossen die zich hechtten aan rotsen en daarmee die rotsen voortdurend in contact brengen met water,’ licht Spohn toe. ‘Of aan bacteriën die zuren produceren waarin mineralen oplossen.’

Op een levenloze aarde vindt ook verwering plaats, namelijk chemische en fysische verwering. Die processen alleen produceren echter veel minder sediment.

Wim Spakman, hoofd van de leerstoelgroep ‘Dynamica van de aardmantel’ aan de Universiteit van Utrecht, waarschuwt wel dat het nog te vroeg is om de resultaten van de computersimulaties als hard bewijs te beschouwen. ‘Het is een erg leuk idee, maar nog pril in ontwikkeling.’