3 000 miljoonaa vuotta  –  3 kilometriä

Happea tuottava yhteyttäminen (fotosynteesi) on käynnistymässä, mutta happi sitoutuu mineraaleihin ja meriveteen. Mantereet liikkuvat yhteen muodostaen Ur-supermantereen.

Kuva:  Y. Tsukii | Protist Information Server

Happea tuottava fotosynteesi
Syanobakteereissa eli ”sinilevissä” kehittyi uusi fotosynteesin muoto, joka valoenergian avulla hajoittaa vettä ja jätteenä syntyy happea. Aiemmin fotosynteesissä hyödynnettiin elektronien lähteenä mm. rikkivetyä, mutta tällaista fotosynteesiä rajoittaa rikkivedyn ja muiden elektronien lähteiden rajallinen saatavuus. Vettä sen sijaan on kaikkialla, mutta elektronien irroittaminen vedeltä on vaikeaa, ja vaatii hyvin monimutkaisen molekyylikoneiston.

Biologinen hapentuotanto saattoi alkaa jopa 3,2-3 miljardia vuotta sitten. Ilmakehän happipitoisuus alkoi nousta vasta paljon myöhemmin, n. 2,4-2,2 miljardia vuotta sitten. Ensin hapen määrä nousi merivedessä, mutta meriveden hapettumista hidasti valtavan vesimäärän lisäksi hapen kuluminen erilaisten mineraalien, kuten meressä liukoisena esiintyneen kahdenarvoisen raudan hapettamiseen. Havaintoja biologisesta hapentuotannosta jopa 3,2-3 miljardia vuotta sitten on saatu analysoimalla rautakerrostumien isotooppisuhteita.

 

Happea tuottava fotosynteesi. Valoreaktiossa hajotetaan vettä ja muutetaan valoenergiaa kemialliseksi energiaksi. Pimeäreaktiossa valmistetaan hiilidioksidista sokereita valoreaktiossa tuotettujen ATP:n ja NADPH:n avulla. Kuva: Anni Kauko.

Lue lisää: Fotosynteesin varhaishistoria

 

Ur, mannerten yhteenliittymä
Varhaiset mantereiden palat, kratonit, törmäsivät laattatektoniikan vaikutuksesta toisiinsa. Kratonit ovat erittäin vanhoja ja stabiileja litosfäärin osia, joiden ”juuret” ulottuvat hyvin syvälle – aina astenosfääriin asti. Kratonien yhteenryhmittymästä syntyi varhaisin tunnettu suurempi mannermassa, Ur. Ur juontaa juurensa saksankielestä, jossa se tarkoittaa alkua. Urin ydinalueet tunnetaan nimellä Vaalbara.

Ur voidaan edelleen tunnistaa planeettamme pinnalta. Tutkimalla nykyisiä mantereita on havaittu, että niistä löytyy vanhojen kratonien reuna-alueita, jotka sisältävät keskimäärin 3000 miljoonan vuoden ikäisiä matalaan veteen muodostuneita vulkaanisia kerrostumia. Tällaisia yhtä vanhoja ja samantyyppisiä kerrostumia löytyy Maasta ainoastaan viiden kratonin reuna-alueelta. Vaikka nämä alueet ovat nykyisin jakautuneet ympäri maapalloa tiedetään, että ne sijaitsivat yhdessä vielä viimeisimmän supermantereen, Pangean, hajoamisen aikoihin. Hajoamisen jälkeen Urin osat päätyivät osaksi muita mantereita.

Alkuperäinen Ur sisälsi osia esimerkiksi Intiasta ja Etelä-Afrikasta (Kaapvaal-kratoni). Ur laajeni, kun siihen yhtyi lisää kratoneita noin 2500 miljoonaa vuotta sitten. Kasvu jatkui ainakin tuhannen miljoonan vuoden ajan, jolloin muun muassa Australian itäosa hitsautui kiinni Uriin.

ur

Ur, ensimmäinen mannerten yhteenliittymä.  Kuva: Ari Brozinsky, Geologia.fi