Paleoklima
Razvoj ozračja in oceana
V dolgem predkambrijskem času so se podnebne razmere na Zemlji močno spremenile. Dokazi za to so razvidni iz sedimentnega zapisa, ki dokumentira občutne spremembe v sestavi ozračja in oceanov sčasoma.
Oksigenacija ozračja
Zemlja je zagotovo imela atmosfero zmanjševanja pred 2,5 milijarde let. Sun je sevanje, organskih spojin iz zmanjšanja plini-metan (CH 4) in amoniaka (NH 3). Minerala uraninit (UO 2) in pirit (FeS 2)) se v oksidacijski atmosferi zlahka uničijo; potrditev reducirajoče atmosfere zagotavljajo neoksidirana zrna teh mineralov v 3,0 milijarde let starih sedimentih. Vendar pa prisotnost številnih vrst nitastih mikrofosov, ki so pred 3,45 milijarde let v črevesjih na območju Pilbare nakazujejo, da je fotosinteza do takrat začela sproščati kisik v ozračje. Prisotnost fosilnih molekul v celičnih stenah 2,5 milijarde let starih modro-zelenih alg (cianobakterij) potrjuje obstoj redkih organizmov, ki proizvajajo kisik do tega obdobja.
Oceani arhejskega eona (pred 4,0 do 2,5 milijarde let) so vsebovali veliko železovega železa (Fe 2+), ki je bilo odloženo kot hematit (Fe 2 O 3) v BIF. Kisik, ki je združeval železo, je bil odpadek cianobakterijske presnove. Večji izbruh odlaganja BIF iz 3,1 milijarde na 2,5 milijarde let nazaj - pred 2,7 milijarde let - je očistil oceane železovega železa. To je omogočilo opazno zvišanje ravni kisika v atmosferi. V času razširjenega pojava evkariotov pred 1,8 milijarde let se je koncentracija kisika dvignila na 10 odstotkov sedanje atmosferske ravni (PAL). Te sorazmerno visoke koncentracije so zadoščale za oksidativno vreme, kar dokazujejo fosilna tla, bogata s hematiti (paleosoli) in rdeča korita (peščenjaki s kremenovimi zrni, prevlečenimi s hematitom). Drugi pomemben vrhunec, ki je dvignil atmosferski nivo kisika na 50 odstotkov PAL, je bil dosežen pred 600 milijoni let. Označili so ga s prvim videzom živalskega življenja (metazoji), ki je potreboval dovolj kisika za proizvodnjo kolagena in naknadno tvorbo okostja. Poleg tega je v stratosferi v času predkambrilija prosti kisik začel tvoriti plast ozona (O 3), ki trenutno deluje kot zaščitni ščit pred sončnimi ultravijoličnimi žarki.
Razvoj oceana
Izvor Zemljinih oceanov se je zgodil prej kot pri najstarejših sedimentnih kamninah. 3,85 milijarde let stari sedimenti na Isui na zahodni Grenlandiji vsebujejo BIF, ki so bili odloženi v vodi. Te usedline, ki vključujejo abrazirana zrna detritalnih cirkonov, ki kažejo na vodni transport, so prepletena z bazaltnimi lavami z blazinami, ki nastanejo, ko lave iztisnejo pod vodo. Stabilnost tekoče vode (torej neprestana prisotnost na Zemlji) pomeni, da so bile temperature površinske morske vode podobne sedanjim.
Razlike v kemični sestavi arhejskih in proterozojskih sedimentnih kamnin kažejo na dva različna mehanizma za nadzor sestave morske vode med dvema predkambrijskima eonoma. V času arhejskega morja je na sestavo morske vode vplivalo predvsem črpanje vode skozi bazaltno oceansko skorjo, kakršno se danes dogaja v oceanskih širilih. Nasprotno pa je bil v času proterozoika nadzorni dejavnik iztok reke iz stabilnih kontinentalnih robov, ki se je prvič razvil po 2,5 milijarde let nazaj. Današnji oceani ohranjajo raven slanosti z ravnovesjem med solmi, ki jih prinašajo sladkovodni odtok s celin, in odlaganjem mineralov iz morske vode.
Klimatske razmere
Glavni dejavnik, ki je nadzoroval podnebje med predkambrijo, je bila tektonska ureditev celin. V časih nastajanja superkontinentov (pred 2,5 milijarde, 2,1 do 1,8 milijarde in 1,0 milijarde do 900 milijonov let) je bilo skupno število vulkanov omejeno; otoških lokov je bilo malo (dolge, ukrivljene otoške verige, povezane z intenzivno vulkansko in potresno dejavnostjo), celotna dolžina oceanskih širljivih grebenov pa je bila razmeroma kratka. To relativno pomanjkanje vulkanov je povzročilo nizke emisije ogljikovega dioksida toplogrednih plinov (CO 2). To je prispevalo k nizkim površinskim temperaturam in obsežnim ledenikom. Nasprotno pa so bile v času razpada celine, kar je privedlo do največjih stopenj širjenja in subdukcije morskega dna (2,3 do 1,8 milijarde, 1,7 do 1,2 milijarde in pred 800 do 500 milijoni let), velike emisije CO 2 iz številnih vulkanov v oceanske grebene in otočne loke. Okrepljen je bil atmosferski učinek toplogrednih plinov, ki je segreval zemeljsko površje in ledeništvo ni bilo. Ti slednji pogoji so veljali tudi za arhejski Eon pred nastankom celin.
Temperatura in padavine
Odkritje morskih sedimentov in blazinskih lav na Grenlandiji, stari 3,85 milijarde let, kaže na obstoj tekoče vode in pomeni površinsko temperaturo nad 0 ° C (32 ° F) v zgodnjem delu predkambrijskega časa. Prisotnost stromatolitov, starih 3,5 milijarde let, v Avstraliji kaže na površinsko temperaturo približno 7 ° C (45 ° F). Ekstremne toplogredne razmere v Arheju, ki jih povzročajo povišane atmosferske ravni ogljikovega dioksida zaradi intenzivnega vulkanizma (izliv lave iz podmorničnih razpok), so ohranile površinske temperature dovolj visoke za razvoj življenja. Ukvarjali so se z zmanjšano sončno svetilnostjo (stopnjo skupne izpuščene energije iz Sonca), ki je znašala od 70 do 80 odstotkov sedanje vrednosti. Brez teh ekstremnih toplogrednih razmer na Zemljini površini ne bi prišlo do tekoče vode.
Nasprotno pa je neposredne dokaze o padavinah v geološkem zapisu zelo težko najti. Nekaj omejenih dokazov predstavljajo dobro ohranjene dežne jame v 1,8 milijarde let starih skalah na jugozahodni Grenlandiji.
![Film Gold Gold Rush Chaplina [1925]](https://images.thetopknowledge.com/img/entertainment-pop-culture/5/gold-rush-film-chaplin-1925.jpg "Film Gold Gold Rush Chaplina [1925]")
