Precambrium

	Eon	Era	Tijd geleden Ma
	Fanerozoïcum	Cenozoïcum	0
			66
		Mesozoïcum
			252
		Paleozoïcum
			541
Precambrium	Proterozoïcum	Neoproterozoïcum
			1000
		Mesoproterozoïcum
			1600
		Paleoproterozoïcum
			2500
	Archeïcum	Neoarcheïcum
			2800
		Mesoarcheïcum
			3200
		Paleoarcheïcum
			3600
		Eoarcheïcum
			4000
	Hadeïcum
			±4600
De geologische tijdschaal volgens de ICS

Het Precambrium is in de geschiedenis van de Aarde de tijdspanne van de vorming van de Aarde tot het begin van het Cambrium, van 4560 miljoen jaar geleden (4,56 Ga) tot 539 miljoen jaar geleden (539 Ma). Daarmee vertegenwoordigt het Precambrium ongeveer 88% van de totale ouderdom van de Aarde. Deze enorme duur geeft uitdrukking aan het concept van "diepe tijd", de haast onvoorstelbare lengte van de geologische geschiedenis. Desondanks ligt gesteente uit het Precambrium op minder dan 20% van de wereld aan het oppervlak.

Vroege natuuronderzoekers verwonderden zich over de schijnbare afwezigheid van fossielen en gebruikten ook wel de naam "Cryptozoïcum" (tijdperk van "verborgen leven"). Later ontdekte men dat er wel degelijk leven in het Precambrium voorkwam, zij het in slechts eenvoudige vormen. Er was sprake van een vreemde, slecht herkenbare wereld. Het aardoppervlak was minder stabiel, het klimaat wisselde van extreme koude tot zinderende hitte, en de atmosfeer bevatte giftige gassen.

Het onderzoek naar het Precambrium omvat enkele van de belangrijkste vraagstukken uit de natuurwetenschap, zoals het ontstaan van de Aarde, de vorming van oceanen en continenten, en het ontstaan van het leven. Het Precambrium beslaat drie van de vier eonen van de geologische tijdschaal: Hadeïcum, Archeïcum en Proterozoïcum. Het Hadeïcum (tot 4,0 miljard jaar) is de tijd tussen het ontstaan van de Aarde en de oudst bekende gesteenten. In dit eon ontstond het Zonnestelsel uit een roterende wolk gas en stof. De kennis over de begintijd van de Aarde is – in de afwezigheid van gesteente uit die tijd – vooral afkomstig van computermodellen. Het Archeïcum (tussen 4,0 en 2,5 miljard jaar geleden) is het eon van de oudste gesteenten en de vorming van kratons, de kernen van de continenten.

De atmosfeer was in die tijd een voor het leven van vandaag giftig mengsel van stikstof, methaan en koolstofdioxide. Er moet echter in het Archeïcum sprake zijn geweest van rudimentair leven. Het Proterozoïcum (van 2,5 tot 0,54 miljard jaar geleden) zag het begin van de platentektoniek. Er waren ijstijden waarin vrijwel de hele planeet met ijs bedekt was, maar ook warmere perioden. De opkomst van cyanobacteriën – organismen die in staat waren tot fotosynthese – zorgde ervoor dat de oceanen en atmosfeer geleidelijk zuurstofrijker werden. Dit maakte de ontwikkeling van eukaryoten en meercellig leven mogelijk en er ontstonden ingewikkelder levensvormen, die hun gaswisseling op zuurstof baseren en zich seksueel voortplanten.

Het begin

Slechts een relatief kleine groep mensen is in de ruimte geweest. De astronauten die de Aarde vanuit de ruimte zagen, meldden dat ze erg onder de indruk van die aanblik waren. Door water en wolken ziet de planeet er uit als een blauw-wit gemarmerde bol. De aanwezigheid van een grote hoeveelheid water maakt de Aarde uniek in het Zonnestelsel, maar zorgt er ook voor dat het aardoppervlak voortdurend bloot staat aan erosie. Als gevolg zijn aan het aardoppervlak vrijwel geen sporen te vinden uit de begintijd.

Dit probleem geldt niet voor alle materie in het Zonnestelsel. Het oppervlak van de Maan is bijvoorbeeld grotendeels onveranderd gebleven sinds het ontstaan. Kleine objecten, zoals ruimtepuin en de planetoïden, hebben nog steeds dezelfde samenstelling als bij het ontstaan van het Zonnestelsel. Zulke objecten kunnen op Aarde inslaan en daarbij deels intact blijven. Een inslag is zichtbaar als een vallende ster; het deel dat bewaard blijft is een ruimtesteen of meteoriet.

Het Heelal is ongeveer drie maal zo oud als het Zonnestelsel. De roodverschuiving in het licht van zeer ver afgelegen sterrenstelsels laat zien dat de ruimte uitdijt, waarbij de sterrenstelsels uit elkaar bewegen. Deze uitdijing begon met het ontstaan van het Heelal, ongeveer 13,7 miljard jaar geleden door de Oerknal. Behalve de uitdijing van het Heelal is de Oerknal ook te herleiden uit kosmische achtergrondstraling.

Ontstaan van het Zonnestelsel

Het grootste deel van de ruimte in het Heelal is vrijwel perfect vacuüm: het is opmerkelijk leeg. Sterrenstelsels zoals de Melkweg bestaan echter deels uit lichamen van zeer ijl gas, ijs en stof: "wolken" of "nevels". Hoewel ze erg ijl zijn, hebben sommige gas- en stofwolken een immense omvang - hun massa is zo groot als die van miljoenen sterren. Het Zonnestelsel is uit een dergelijke wolk ijle materie ontstaan.

De aanleiding was waarschijnlijk de nabijheid van een of meerdere supernova's, explosies van zware sterren. De drukgolven van dergelijke explosies zorgden voor een plaatselijke verdichting in de wolk. Op die plekken begon in de ijle materie een proces van contractie. De doorgaande samentrekking van materie resulteerde in een afgeplatte, ronddraaiende schijf, een protoplanetaire nevel of schijf. De meeste materie bewoog naar het centrum van de nevel, waar de centrale ster ontstond - de Zon. De planeten vormden uit kleinere concentraties van stof en gas.

Het ontstaansproces verliep in fases. De fysieke processen en het tijdsverloop zijn bekend uit twee bronnen van informatie. Ten eerste hebben sterrenkundigen ontdekt dat protoplanetaire schijven een algemeen verschijnsel zijn in moleculaire wolken. Zulke schijven kunnen direct bekeken en bestudeerd worden en laten verschillende stadia van accretie zien. Ten tweede zijn in het Zonnestelsel zelf overblijfsels van de protoplanetaire schijf te vinden, waarvan een deel als stof en puin - in de vorm van meteorieten - op Aarde belandde. Door radiometrische datering is bekend dat de oudste groep meteorieten rond 4,54 miljard jaar geleden condenseerde. De samenstelling van dit type meteorieten - chondrieten - geeft daarom directe aanwijzingen voor de evolutie van de protoplanetaire nevel.

In de eerste fase werd materie uit een bij benadering bolvormig gebied in de moleculaire wolk onttrokken. Het bewoog naar binnen toe en begon te accretiseren. Met name in het binnenste gebied van de protoplanetaire nevel was de accretie zo hoog, dat de wrijving voor hoge temperaturen zorgde.

Belangrijkste gebeurtenissen

Hoewel het Precambrium alles bij elkaar ongeveer 4 miljard jaar duurde en daarmee verreweg de langste periode beslaat in de geschiedenis van de Aarde, is er relatief weinig bekend over deze tijd zelf. Van wat wel bekend is, is een groot deel pas in de loop van de 20e eeuw ontdekt.

Wanneer er voor het eerst sprake was van leven in het Precambrium is niet zeker. Waarschijnlijk ontstond de eerste levensvorm in het begin van het Archeïcum, zo'n 3,65 Ga geleden (zie ook Abiogenese). Zo waren er in deze tijd bijvoorbeeld algenmatten en simpele bacteriën. Er zijn in het westen van Australië bacteriën gevonden die ouder bleken te zijn dan 3450 miljoen jaar; de oudste gevonden materialen zijn echter geschat op 4,4 Ga en deze zijn eveneens in westelijk Australië gevonden. Het betreft detritische zirkoonkristallen die zich in Archeaanse kwartsieten bevonden. Aanvankelijk zijn ze echter gevormd in granitische gesteenten, maar mettertijd zijn deze ontmanteld, waardoor de kristallen in de kwartsieten zijn terechtgekomen. Stromatolieten zijn fossielen die vanaf 3,5 Ga geleden aangetroffen worden in het Precambrium.

Rond 1 Ga, tijdens het Neoproterozoïcum, ontstond het supercontinent Rodinië dat ongeveer 750 miljoen jaar geleden uiteen viel in losse paleocontinenten.

Het laatste deel van het Precambrium zag de opkomst van gemeenschappen van complexe meercelligen, de Ediacarische biota. Deze periode wordt het Ediacarium genoemd.

Zie ook

• Geologische tijdvakken

Bronnen Voetnoten ↑ Gradstein et al 2012 ↑ Martin 2018 ↑ Stanley & Luczaj 2015 Literatuurlijst (en) Anderson, M., 2012: Investigating the History of Earth, Britannica Educational Publishing, ISBN 978-1-61530-547-6. (en) Gradstein, F.M.; Ogg, J.G.; Schmitz, M.D. & Ogg, G.M.; 2012: A Geologic Time Scale 2012, Elsevier, ISBN 0444594256. (en) Levin, H. & King, D., 2017: The Earth Through Time (11th ed.), Wiley, ISBN: 978-1-119-22834-9. (en) Lunine, J.I., 2013: Earth, Evolution of a Habitable World, Cambridge University Press, ISBN 978-0-521-85001-8. (en) Martin, R., 2018: Earth's Evolving Systems, The History of Earth (2nd. ed.), Jones & Bartlett Learning, ISBN 9781284108293. (en) Rafferty, J.P., 2011: Geochronology, Dating, and Precambrian Time, The Beginning of the World As We Know It, serie: The Geologic History of Earth, Britannica Educational Publishing, ISBN 978-1-61530-195-9. (en) Rollinson, H., 2007: Early Earth Systems, A Geochemical Approach, Blackwell Publishing Ltd., ISBN-13 978-1-4051-2255-9. (en) Stanley, S.M. & Luczaj, J.A., 2015: Earth System History (4th ed.), W.H. Freeman & Company, ISBN-13: 978-1-4292-5526-4. (en) Tolstikhin, I.N. & Kramers, J.D., 2008: The Evolution of Matter, From the Big Bang to the Present Day, Cambridge University Press, ISBN 978-0-521-86647-7.