Het idee dat de jonge aarde een dikkere atmosfeer had dan vandaag de dag het geval is, moet op de schop.

Dat stellen onderzoekers van de universiteit van Washington. Ze trekken die conclusie nadat ze luchtbubbeltjes die 2,7 miljard jaar geleden vast kwamen te zitten in lava analyseerden. “Heel lang dachten mensen dat de luchtdruk in het verleden hoger was,” vertelt onderzoeker Sanjoy Som. “Onze resultaten staan haaks op wat we verwacht hadden te vinden.”

Lava
De onderzoekers bestudeerden gesteenten in het westen van Australië. Het gaat om lavastromen die zo’n 2,7 miljard jaar oud zijn. Wanneer zo’n stroom gesmolten gesteente zich een weg baant over het oppervlak koelt deze van boven naar beneden snel af en luchtbubbels die onderin de stroom ‘gevangen’ zitten zijn kleiner dan de luchtbubbels bovenin de stroom. De verschillen die er zijn tussen de omvang van bubbels onder- en bovenin vertellen meer over de luchtdruk die op de lavastroom ‘duwde’ toen deze 2,7 miljard jaar geleden afkoelde. Uit een analyse van deze zeer oude vulkanische gesteenten blijkt dat de luchtdruk op de jonge aarde verrassend laag was. Zeker de helft lager dan vandaag de dag.

“Een lichtere atmosfeer kan invloed hebben op de windkracht en verandert het kookpunt van vloeistoffen”

Heel anders
Uit eerder onderzoek weten we al dat de aarde (en dus ook de microben die toen al op onze planeet leefden) zo’n 2,7 miljard jaar geleden met heel andere omstandigheden te maken had. Zo was de zon zwakker dan nu het geval is en was er in de atmosfeer geen zuurstof te vinden. Maar nu blijkt dus dat ook de luchtdruk radicaal anders was. En een lichtere atmosfeer kan onder meer invloed hebben op de windkracht en verandert zelfs het kookpunt van vloeistoffen. “Het kost wat tijd om alle mogelijke consequenties hiervan (de veel lagere luchtdruk, red.) te verwerken,” stelt onderzoeker Roger Buick.

De samenstelling van de atmosfeer
De ontdekking dat de atmosfeer veel lichter was dan vandaag de dag kan ons ook veel meer vertellen over de samenstelling ervan. Zo weten we uit eerder onderzoek dat er 2,7 miljard jaar geleden vloeibaar water op aarde te vinden was. Dus de jonge atmosfeer moet meer broeikasgassen hebben bevat – zoals methaan en koolstofdioxide – en minder stikstof.

Het onderzoek heeft verder niet alleen implicaties voor de geschiedenis van onze eigen planeet. Het kan ook meer inzicht geven onder welke (bizarre) omstandigheden (micro-)organismen zich weten te handhaven. En dat is weer nuttige informatie wanneer we op zoek gaan naar leven op andere hemellichamen.