Paleoproterozoik

Osnovne razlike v fiziki Zemlje

Ker je bila Zemlja stara le polovico manj kot danes, je bilo nekaj osnovnih razlik v primerjavi z današnjim časom. Toplota v Zemljini notranjosti je bila večja kot danes. To je bilo predvsem posledica večjega števila radioaktivnih izotopov, ki s časom razpadajo.

Temperature na površju so bile višje tudi zaradi sevanja iz Zemljine notranjosti ter toplogrednega ozračja, ki temelji na metanu in ogljikovem dioksidu. V prejšnjem eonu, arheju, so bili oceani topli (55-85 °C). To je bilo le delno izravnano z dejstvom, da je bilo takrat Sončevo sevanje manjše.

Paleontološki dokazi o zgodovini vrtenja Zemlje kažejo, da je bilo pred ~1,8 milijarde let v letu približno 450 dni, kar pomeni 20 urni dan. V preteklosti je imel zemeljski dan približno 17 ur, leto pa je imelo 514±33 dni. Razdalja med Zemljo in Luno v najzgodnejšem paleoproterozoiku je bila 51,9±3,3 Zemljinega polmera (v primerjavi s sedanjimi 60,27).

Superkontinent

Pred približno 1,8 do 1,5 milijarde let v paleoproterozoiku je obstajal globalni superkontinent (imenovan Kolumbija ali Nena).

Podnebje

V tem obdobju so bile podnebne spremembe tako hude kot še nikoli v zgodovini Zemlje. Od globalne visoke temperature na začetku je prišlo do treh obsežnih ledenih dob z ledom globoko v tropih.

Zmanjšanje količine metana

Obstajajo jasni znaki, da se je v tem obdobju količina metana v ozračju zmanjšala:

"Padec metana z nekdaj visokih ravni v arhejskem ozračju ima verjetno veliko vlogo, ne le pri zgodovini oksigenacije, temveč tudi pri pojavu paleoproterozojskih ledenih dob. Podatki kažejo, da je pred 2,4-2,3 milijarde let potekal 'veliki oksidacijski dogodek', med katerim se je temeljito in nepovratno spremenilo okolje na površju Zemlje."

Kopičenje kisika

Cianobakterije so proizvajale kisik, vendar so ga večinoma porabile kemične snovi. To sta bila neoksidirano žveplo in železo. Do pred približno 2,3 milijarde let je bila vsebnost kisika verjetno le 1 do 2 % sedanje. ^p323

Železove formacije, ki zagotavljajo večino svetovne železove rude, so nastale tako, da je kisik tvoril spojine z železom; večina akumulacije se je ustavila pred 1,9 milijarde let. Rdeče plasti, ki so obarvane s hematitom, kažejo na povečanje atmosferskega kisika po 2 milijardi let nazaj; v starejših kamninah jih ne najdemo. ^p324

Ledene dobe

Bile so tri velike ledene dobe, v katerih je led segal globoko v trope. Nedvomno so se zgodile zaradi zmanjšanja toplogrednih plinov v ozračju in povečanja proizvodnje kisika.

Raziskovalci pravijo, da je "med zgodnjimi paleoproterozojskimi poledenitvami v Severni Ameriki, Južni Afriki, Skandinaviji in Avstraliji (2400-2200 mio. let) in neoproterozojskimi poledenitvami, ki so prizadele vse celine (800-600 mio. let), skrivnosten interval ~1400 milijonov let brez potrjene poledenitve".

Udarci meteorita

V tem obdobju je prišlo do večjih udarov bolida, od katerih sta dva povzročila največje udarne kraterje na Zemlji. V časovnem območju pred 3,0 do 1,2 milijarde let so tudi trije manjši (premera enakega ali večjega od 30 kilometrov).

Količina kisika v Zemljinem ozračju. Zgornja rdeča in spodnja zelena črta predstavljata razpon ocen. Faze so približno naslednje: 1. faza arhejskega eona, 2. faza zgodnjega paleoproterozoika, 3. faza poznega paleoproterozoika in mezoproterozoika, 4. faza neoproterozoika in 5. faza fanerozoika

Izvor evkariontov

Nastanek evkariontske celice je bil mejnik v evoluciji življenja, saj vključuje vse kompleksne celice in skoraj vse večcelične organizme. Časovni potek tega niza dogodkov je težko določiti; Knoll domneva, da so se razvile pred približno 1,6-2,1 milijarde let. Nekateri akritarhi so znani izpred vsaj 1650 milijonov let, morebitna alga Grypania pa je bila najdena že pred 2100 milijoni let.