In de geologische geschiedenis van de aarde ontstonden twee keer superbergen: bergketens drie tot vier keer zo uitgestrekt als de Himalaya. Die bergen speelden mogelijk een rol bij de ontwikkeling van het leven op aarde.
Net als de huidige hooggebergtes ontstonden superbergen doordat de tektonische platen van de aardkorst tegen elkaar op botsen. Maar zelfs de meest massieve bergketens van vandaag steken maar bleek af tegen de twee superbergen die de aarde gekend heeft. Een eerste keer gebeurde dat in de periode tussen 2 en 1,8 miljard jaar geleden, aldus Ziyi Zhu, geoloog en verbonden aan Australia National University. 'Dat gebergte staat bekend als de Nuna superberg. Het tweede supergebergte, de Transgondwana superberg, ontstond in de tijdspanne tussen 650 en 500 miljoen jaar geleden. Beide superbergen waren op zijn minst drie tot vier keer zo uitgestrekt als de Himalaya.'
‘Het ontstaan van de superbergen bracht een enorme hoeveelheid nutriënten in de oceanen’
Zhu en haar team onderzochten de vorming van supergebergtes aan de hand van zirkoon, een mineraal dat bijzonder resistent is tegen verwering en onder andere gevormd wordt bij het ontstaan van gebergtes. Zirkoon is geliefd bij geologen, omdat het mineraal radioactieve isotopen bevat die toelaten de ouderdom van een gesteente precies te dateren.
De datering van de twee supergebergtes viel echter verrassend genoeg netjes samen met twee cruciale momenten in de evolutie van het leven op aarde, vertelt Zhu. 'De Nuna superberg overlapt met de periode dat de eukaryoten opdoken, de eerste organismen met een kern in iedere cel, en de essentiële bouwstenen voor de latere evolutie van planten en dieren. Het tweede supergebergte, de Transgondwana superberg, valt samen met de Cambrische Explosie, een periode waarin een veelheid aan nieuwe soorten ontstond, waaronder de eerste grote dieren.'
Uitdijend levensweb
Het samenvallen van twee belangrijke momenten in zowel de geologische als de biologische ontwikkelingsgeschiedenis van de aarde betekent nog niet dat er een causaal verband is, aldus Zhu. 'Wij stellen dat zo'n verband er echter wel is. Het ontstaan en de erosie van de superbergen bracht een enorme hoeveelheid nutriënten in de oceanen, meer dan in andere periodes. Hoe hoger bergen oprijzen, hoe sneller erosie verloopt en hoe groter het volume sediment.'
Het sediment bracht cruciale nutriënten in de kringloop van het leven, zoals ijzer en fosfor. 'Dat surplus aan nutriënten zorgde voor een explosie aan nieuwe primitieve organismen zoals algen en cyanobacteriën. Zo breidde de bodem van de voedselpiramide sterk uit, waar weer andere, meer complexere vormen van leven hun voordeel mee deden. Daarbovenop zorgt het uitdijend levensweb voor meer kans op mutaties en evolutie.'
Indirect hadden supergebergtes ook een impact op de ontwikkeling van de atmosfeer. Want de extra toestroom aan voedingsstoffen richting oceanen en de explosie aan organismen als gevolg daarvan maakten dat fotosynthese toenam, een proces dat CO2 in zuurstof omzet. Als gevolg nam het zuurstofgehalte in de dampkring gevoelig toe, verduidelijkt Zhu.
De hypothese dat supergebergtes een belangrijke rol hebben gespeeld bij de ontwikkeling van het leven op aarde ontstond toevallig, vertelt Zhu. 'Onze geologische data viel opmerkelijk goed samen met die van de ontwikkeling van het leven en helpt om dat complex verhaal beter te begrijpen.'
