Arhaikum Arhea eoon 4,0–2,5 miljardit aastat tagasi elu ja atmosfäär

Arhea (või arhea) eoon on geoloogiline periood pärast hadea ja enne proterosoikumi. See on üks Maa ajaloo neljast peamisest ajaperioodist (eoonist). Arheaeg kestis umbes 4,0 kuni 2,5 miljardit aastat tagasi (umbes 4000–2500 miljonit aastat tagasi). Selle ajastu kivimites on säilinud esimesed settekivimid ja vanimad tunnistused elust — varased mikroorganismid, näiteks tsüanobakterid ja mikrofossiilsed vormid, mida mõnikord nimetatakse akritarhideks.

Enamik tänaseni säilinud arheaegseid kivimeid on vulkaanilise (vulkaanilise) ja metamorfse päritoluga. Selle aja jooksul valitses intensiivne vulkaaniline tegevus ning noor Maa eraldas maakoore alt tunduvalt rohkem soojust kui praegu: soojusvoog oli arhea alguses hinnanguliselt kuni kolm korda suurem ja lõpus siiski märkimisväärselt kõrgem kui tänapäeval. See suurem soojusvoog võis mõjutada ka plaaditektoonika-protsesside tugevust ja kiirust. Arheaperioodil hakkasid kujunema ka varased kratonid ja mandrikildudest koosnevad üksused; üheks varajaseks suuremaks mandriks on peetud superkontinentide eellasena kirjeldatud Vaalbarat (Vaalbara). Ookeanid eksisteerisid juba enne arheumi algust ning mered olid eluks vajalikku kemikaalset keskkonda loomas.

Atmosfääris puudus peaaegu täielikult vaba hapnik; atmosfäär oli valdavalt vähese hapnikuga ja redutseeriv, koosnedes suuremal määral metaanist, _CO2 ja mõõdukas koguses lämmastikust. Selline koostis koos tugevama päikeseenergia ja vulkaanilisest gaasist pärinevate soojendavate gaasidega hoidis Maa temperatuuri piisavalt kõrge, et vesi püsiks vedelas olekus, kuigi tingimused olid märksa erinevad tänasega. Metaan ja süsihappegaas mängisid tähtsat rolli varajase kasvuhooneefekti tagamisel.

Elu õitses peamiselt mikroobsetes vormides. Fossiilseid bakterimattasid, mida nimetatakse stromatoliidideks, leidub arheaegsetes kivimites alates umbes 3,5 miljardist aastast tagasi. Need kihilised struktuurid tekkisid, kui ühendid mikroobirühmad — peamiselt tsüanobakterid — kasutasid fotosünteesi ja eraldasid kõrvalsaadusena hapnikku. Alguses see vaba hapnik ei kogunenud atmosfääri, vaid reageeris vees lahustunud rauaioonidega, põhjustades raua oksüdeerumist ja laialdaselt tuntud laigulisi rauakivistisi (banded iron formations). Alles siis, kui lahuses enam kogu rauda hapnikuga siduda ei olnud, hakkas hapnik kogunema atmosfääri ja muutma Maa keemiat.

Arhea kivimite mikrofossiilide hulgas on ka acritarchidele sarnaseid struktuure, mis annavad tunnistust rakkude ja eukarüootsetele eelkäijatele viitavatest vormidest. Lisaks mikroobsetele eluvormidele annavad arhea kivimid infot keskkonnatingimuste kohta — näiteks vihmapiiskade jäljed ja pinnakihistuste tunnused, mis peegeldavad pinnatemperatuuri, atmosfäärilist rõhku ja tuule- või veeaktiivsust tol ajal.

Fossiilseid vihmapiiskade jälgi on leitud arhea lõpuajastust, umbes 2,7 miljardit aastat tagasi (2700 mya). Need jäljed avastati Ventersdorpis Lõuna-Aafrika loodeprovintsis 1980ndatel ning need aitavad teadlastel piirata tol ajal valitsenud atmosfäärirõhu ja -tiheduse väärtusi. Arhea lõpp ja üleilmse oksüdeerumise algus (nn hapniku suur saaste ehk Great Oxidation Event) olid pöördelised sündmused, mis valmistasid teed proterosoikumi elurikkuse ja keerukuse kasvule.

Kokkuvõtlikult kujutas arhea eoon endast ajajärku, mil Maa pind ja atmosfäär olid radikaalselt erinevad tänapäevast, kuid just sellest perioodist pärinevad esimesed selged märgid elust ning mitmed geoloogilised protsessid, mille tagajärjed mõjutavad planeeti ka miljardite aastate järel.

Küsimused ja vastused

K: Mis on arhea eoon?

K: Millist tüüpi kivimeid leidub arheumi ajastul?

K: Kas sel ajaperioodil oli olemas tektooniline taldrik?

K: Kas sel ajavahemikul eksisteerisid ookeanid?

K: Mis oli sel ajal Maa atmosfääris?

K: Millal ilmusid Maale esmakordselt fossiilsed eluvormid?

K: Millal hakkas Maa atmosfääris hapnik tekkima?

Otsing