Jorden är omkring 4,54 miljarder år gammal. Den började inte som en mindre version av dagens planet, utan växte fram genom kollisioner mellan stoft, stenblock och protoplaneter i det unga solsystemet. Den blev så varm att stora delar smälte, metaller sjönk mot centrum och planeten delades upp i kärna, mantel och en tunn yttre skorpa.
Sedan dess har jorden aldrig varit stilla. Hav har bildats och försvunnit, kontinenter har förenats och splittrats, bergskedjor har höjts och eroderats bort, atmosfären har bytt kemisk sammansättning och klimatet har växlat mellan extrema växthusvärldar och perioder med is nästan ända till ekvatorn.
Det som gjorde jorden beboelig var inte att planeten snabbt nådde ett stabilt och perfekt tillstånd. Det avgörande var att dess inre, berggrund, atmosfär, hav och senare livet självt fortsatte att påverka varandra. Resultatet blev en planet som kunde förbli beboelig trots att miljön förändrades radikalt många gånger.
Jordens historia i korthet
Jordens historia kan sammanfattas som en lång omvandling från en växande och delvis smält protoplanet till ett sammankopplat jordsystem:
- Material i solsystemets ursprungliga skiva samlades till en växande planet.
- Värmen fick järn och andra täta ämnen att sjunka och bilda kärnan.
- En stor kollision bidrog sannolikt till månens uppkomst.
- Ytan svalnade, en tidig skorpa bildades och vatten kunde samlas i hav.
- Jordens inre fortsatte att omsätta värme och material.
- Tektoniska plattor byggde om kontinenter och hav.
- Livet började förändra havens och atmosfärens kemi.
- Fotosyntes tillförde syre och skapade helt nya livsmiljöer.
- Kontinenter samlades till superkontinenter och sprack åter upp.
- Vulkanism, klimatförändringar och asteroidnedslag orsakade flera globala kriser.
- Dagens kontinenter, havsströmmar och kalla klimat växte fram under de senaste tiotals miljoner åren.
- Människan blev under de allra senaste århundradena en kraft som påverkar hela jordsystemet.
Den geologiska tidsskalan delar in historien i eoner, eror, perioder och mindre enheter. Gränserna används för att ordna berglager och händelser, men de är inte själva berättelsen. Den formella skalan uppdateras av International Commission on Stratigraphy.
| Eon | Ungefärlig tid | Den stora förändringen |
|---|---|---|
| Hadeikum | 4,54–4,0 miljarder år sedan | Jorden, månen, den första skorpan och tidigt vatten |
| Arkeikum | 4,0–2,5 miljarder år sedan | Tidiga kontinenter, hav och mikrobiellt liv |
| Proterozoikum | 2,5 miljarder–538,8 miljoner år sedan | Syresättning, superkontinenter, nedisningar och komplext liv |
| Fanerozoikum | 538,8 miljoner år sedan–i dag | Rikt djur- och växtliv, Pangea, massutdöenden och dagens värld |
Nästan 88 procent av jordens historia utspelade sig före fanerozoikum. Dinosaurierna, däggdjuren, människan och alla skrivna historiska samhällen ryms i en mycket liten del av planetens tid.
Hur vet forskarna vad som hände?
Ingen människa såg den unga jorden. Nästan all ursprunglig berggrund har dessutom smälts om, eroderats eller dragits ned i manteln. Kunskapen bygger därför på att många olika spår kombineras.
En enskild zirkonkristall kan säga något om en mycket tidig smälta. Ett sedimentlager kan visa att en glaciär eller ett hav fanns på en viss plats. Magnetiska mineral kan avslöja var en kontinent låg. Isotoper kan ge information om temperatur, syre, vatten och kolcykeln.
När flera oberoende metoder pekar åt samma håll blir slutsatsen betydligt starkare.
| Metod eller spår | Vad det kan visa | Begränsning |
|---|---|---|
| Radiometrisk datering | När mineral och bergarter bildades eller förändrades | Isotopsystemet måste ha bevarats |
| Meteoriter | Solsystemets ursprungliga ålder och byggmaterial | De är inte delar av den färdiga jorden |
| Zirkonkristaller | Mycket gammal skorpa, smältor och kontakt med vatten | Ett litet mineral beskriver inte hela planeten |
| Bergarter och sediment | Vulkanism, hav, öknar, erosion och glaciationer | Äldre lager är ofta omvandlade eller förstörda |
| Fossil | Organismer, miljöer och lagerföljd | Fossilregistret är ojämnt |
| Isotoper | Temperatur, syresättning, kolcykel och vattenkällor | Samma signal kan ibland ha flera förklaringar |
| Paleomagnetism | Forntida breddgrader, plattrörelser och polomkastningar | Forntida longituder är svårare att bestämma |
| Iskärnor | Atmosfäriska gaser, stoft och klimat | Täcker bara den senaste delen av historien |
| Havs- och borrkärnor | Klimat, havskemi, fossil och sedimentation | Oceanbottnen återvinns och blir sällan mycket gammal |
| Seismiska vågor | Jordens nuvarande inre struktur | Visar inte direkt hur det såg ut för miljarder år sedan |
| Fysikaliska modeller | Möjliga förlopp för planetbildning, klimat och tektonik | Resultatet beror på modellens antaganden |
Radiometrisk datering fungerar som flera oberoende klockor
Radioaktiva isotoper sönderfaller med kända hastigheter. Genom att mäta mängden av en moderisotop och dess sönderfallsprodukter kan forskarna beräkna hur länge ett mineral har varit slutet för omgivningen.
Uran kan exempelvis sönderfalla till bly. Kalium kan sönderfalla till argon. Rubidium kan sönderfalla till strontium. Isotopsystemen har olika halveringstider och lämpar sig för olika åldrar och material.
Jordens ålder bygger alltså inte på en ensam sten eller en enda metod. Dateringar av meteoriter, månmaterial och mycket gamla jordiska mineral pekar samstämmigt mot en ålder på omkring 4,54 miljarder år.
Zirkoner är överlevare från den tidiga jorden
Zirkon är ett mycket motståndskraftigt mineral som kan överleva erosion, sedimentation, upphettning och omvandling av bergarter. De äldsta kända zirkonerna är omkring 4,4 miljarder år gamla.
De är små, men innehåller en ovanligt stor mängd information. Uran–bly-datering visar när kristallen bildades. Syreisotoper kan ge ledtrådar om materialet tidigare hade reagerat med flytande vatten. Spårämnen kan säga något om den magma där kristallen växte.
Zirkonerna är ett viktigt skäl till att forskare inte längre betraktar hela hadeikum som ett oavbrutet inferno.
Sedimenten är jordens arkiv
Sediment avsätts i floder, sjöar, hav, öknar och under glaciärer. Kornstorlek, mineralsammansättning, fossil och kemiska signaler visar hur miljön såg ut.
Glaciala sediment kan innehålla osorterat material som transporterats av is. Finkorniga havssediment kan innehålla större stenar som fallit från flytande is. Revbildande organismer kan visa att ett område låg i ett varmt och grunt hav.
Havsbottnens sediment kan dessutom borras upp som långa kärnor. Lager av mikroskopiska skal, vulkanisk aska och organiskt material ger detaljerade klimatserier över miljontals år.
Paleomagnetismen avslöjar försvunna oceaner
När lava stelnar eller sediment bildas kan magnetiska mineral orientera sig efter jordens magnetfält. Riktningen bevaras i bergarten.
Genom paleomagnetism kan forskarna uppskatta vid vilken breddgrad bergarten bildades, om en landmassa roterat och hur snabbt havsbotten har spridits. Metoden blev avgörande för genombrottet för plattektoniken.
Äldre kontinentalrekonstruktioner är ändå osäkrare än rekonstruktionen av Pangea. Magnetismen säger ofta mer om breddgrad än om longitud, och mycket gammal berggrund har förändrats flera gånger.
Modeller är inte fotografier av det förflutna
Planetbildning, månens uppkomst och extrema forntida klimat måste delvis undersökas med datormodeller. En modell kan testa om ett föreslaget förlopp följer fysikens lagar och om det kan skapa de spår som faktiskt finns.
Det betyder inte att varje detalj i en realistisk simulering verkligen inträffade. Flera olika förlopp kan ibland förklara samma observationer.
Vetenskaplig osäkerhet innebär därför olika saker. Jordens ungefärliga ålder är mycket väl fastställd. Den exakta vinkeln i den månformande kollisionen är betydligt osäkrare. Det finns ingen anledning att behandla de två frågorna som om kunskapsläget vore lika svagt.
Jorden bildades i det unga solsystemet
För omkring 4,567 miljarder år sedan fanns solen i centrum av en roterande skiva av gas och stoft. Skivan hade bildats när en del av ett större molekylmoln kollapsade under sin egen gravitation.
Temperaturen varierade med avståndet från solen. Nära den unga solen kunde främst metaller och steniga mineral kondensera. Längre ut kunde även mer flyktiga ämnen och is bli fasta.
Från stoft till planetesimaler
Små stoftpartiklar kolliderade och fastnade i varandra. När klumparna blev större började gravitationen få större betydelse. Kilometerstora och ännu större kroppar, planetesimaler, växte fram.
Planetesimalerna kolliderade i sin tur och byggde protoplaneter. Den unga jorden var en av flera större kroppar i det inre solsystemet.
Tillväxten var våldsam. Kollisioner kunde slå loss material, smälta stora områden eller förena två kroppar. Jordens bildande var därför en process under tiotals miljoner år, inte ett enskilt ögonblick då planeten plötsligt var färdig.
Varför den unga jorden blev så varm
Flera värmekällor verkade samtidigt:
- kollisionernas rörelseenergi omvandlades till värme,
- planetens inre pressades samman av gravitationen,
- metall som sjönk mot centrum frigjorde gravitationsenergi,
- kortlivade och långlivade radioaktiva isotoper sönderföll,
- stora nedslag kunde skapa tillfälliga eller långlivade magmaoceaner.
Delar av jorden blev tillräckligt varma för att smälta. Smältningen gjorde det möjligt för material med olika täthet att skiljas åt.
Kärnan och manteln separerades
Järn och nickel är betydligt tätare än de vanligaste silikatmineralen. I en delvis smält planet kunde metallrika droppar och strömmar sjunka mot centrum.
Det bildade den metallrika kärnan. Lättare silikatmaterial blev kvar och skapade manteln. Ännu lättare och kemiskt förändrade smältor kunde stiga och bilda en tidig skorpa.
Processen kallas differentiering. Den förändrade jorden i grunden. Utan den skulle planeten inte ha dagens inre värmeflöde, mantel, metalliska kärna eller geodynamo.
Den första skorpan var inte dagens kontinenter. Den utsattes för nya nedslag, smälte om och återvanns. Jordens yttre lager byggdes och förstördes många gånger.
Kollisionen som sannolikt skapade månen
Den ledande förklaringen till månens uppkomst är att den unga jorden kolliderade med en annan protoplanet. Den föreslagna kroppen kallas ofta Theia, men namnet betyder inte att dess storlek, bana och sammansättning är kända.
Kollisionen inträffade sannolikt inom jordens första omkring hundra miljoner år. Material från jorden och den andra kroppen kastades ut i omloppsbana. En del av materialet samlades till månen.
Varför jätteimpakten är huvudmodellen
Hypotesen kan förklara flera centrala egenskaper:
- månen har en förhållandevis liten järnkärna,
- jord–månesystemet har ett särskilt rörelsemängdsmoment,
- månens bergarter visar att materialet utsattes för mycket höga temperaturer,
- månen innehåller relativt lite av flera lättflyktiga ämnen.
Modellen har samtidigt olösta detaljer. Många isotoper i månmaterial är mycket lika motsvarande isotoper på jorden. Om månen till stor del hade byggts av en protoplanet från ett annat område i solsystemet kunde skillnaderna ha varit större.
Forskare undersöker därför flera varianter: kraftigare blandning efter kollisionen, mer energirika kollisioner, annorlunda fördelning av jordiskt material eller att de två kropparna från början hade liknande sammansättning.
Den stora kollisionen är den klart ledande ramen. En exakt rekonstruktion av förloppet är inte avgjord.
Månen låg mycket närmare jorden
Efter bildandet befann sig månen närmare jorden. Tidvattenkrafterna var starkare och jordens dygn betydligt kortare.
Tidvattenfriktion bromsar långsamt jordens rotation. Rörelsemängdsmoment överförs till månens bana, vilket gör att månen gradvis avlägsnar sig. I dag ökar avståndet med knappt fyra centimeter om året, men samma takt kan inte dras bakåt genom miljarder år.
Månen bidrar också till att begränsa stora variationer i jordaxelns lutning. Det kan ha dämpat extrema klimatförändringar över mycket långa tidsrymder. Det betyder inte att en planet utan stor måne automatiskt skulle vara obeboelig.
Hadeikum var inte ett enda långt inferno
Hadeikum sträcker sig från jordens bildande till för 4,0 miljarder år sedan. Perioden var våldsam. Stora nedslag, omfattande smältning och intensiv vulkanism förekom.
Ändå är bilden av en planet som var helt glödande och obeboelig under samtliga 540 miljoner år missvisande.
Ytan kunde svalna mellan de stora kollisionerna
Efter en magmaocean kyls den översta delen först. En skorpa kan bildas även om mycket av planeten fortfarande är het. Om ett nytt stort nedslag inträffar kan skorpan förstöras och delar av ytan smälta på nytt.
Den tidiga jorden kan därför ha växlat mellan mycket extrema faser och lugnare intervall med fast berggrund och flytande vatten.
Zirkoner omkring 4,4 miljarder år gamla har kemiska signaler som är förenliga med att deras ursprungsmaterial hade reagerat med vatten. Det bevisar inte att planeten redan hade stora, moderna oceaner, men visar att vatten och relativt sval skorpa kan ha funnits mycket tidigt.
De äldsta bergarterna är yngre än de äldsta mineralen
Ett mineral kan överleva när den bergart där det först bildades förstörs. Därför är de äldsta zirkonerna äldre än de äldsta säkert bevarade större bergartskropparna.
Bergarter omkring fyra miljarder år gamla finns i bland annat Kanada. Ännu äldre åldrar har föreslagits för berggrund i Nuvvuagittuqområdet. De exakta tolkningarna har varit omdiskuterade, men resultaten stärker bilden av att delar av jordskorpan kan ha bevarats sedan hadeikum.
Nedslagen var fler än i dag
Det tidiga solsystemet innehöll mycket mer kvarvarande material. Asteroider och protoplanetfragment träffade jorden betydligt oftare.
Månens kratrar och dateringar av månmaterial gav upphov till hypotesen om ett särskilt sent tungt bombardemang för omkring 4,1–3,8 miljarder år sedan, möjligen med en tydlig topp nära 3,9 miljarder år.
Forskningsläget är mer komplicerat än den klassiska bilden. Det kan ha funnits en lång, gradvis avtagande nedslagsfas, flera toppar eller en skevhet i månproverna eftersom ett fåtal mycket stora nedslag spred material över stora områden.
Det säkra är att nedslagsmiljön var intensiv. Det är mindre säkert att en kort, tydligt avgränsad global bombarderingsfas inträffade exakt på det sätt som äldre modeller föreslog.
Så fick jorden atmosfär och hav
Jordens första atmosfär kan ha innehållit väte och helium från solnebulosan. Den höga temperaturen, den unga solens aktivitet och stora kollisioner gjorde att mycket av denna lätta gas sannolikt försvann.
Dagens atmosfär är resultatet av en senare och långvarig utveckling.
Gaser frigjordes från planetens inre
Vatten, koldioxid, kväve och andra flyktiga ämnen fanns bundna i mineral och smältor. När magma steg och trycket minskade frigjordes gaser.
Vulkanisk avgasning byggde därmed upp en sekundär atmosfär. Nedslag tillförde samtidigt nytt material och kunde slå bort delar av den atmosfär som redan fanns.
Den tidiga atmosfären innehöll sannolikt:
- vattenånga,
- koldioxid,
- kväve,
- svavelgaser,
- väte,
- mindre och varierande mängder metan och kolmonoxid.
Den innehöll nästan inget fritt syre. Syre är reaktivt och binds snabbt till järn, svavel, organiskt material och andra ämnen om det inte hela tiden nybildas.
Havens vatten har inte en enda säker källa
Vatten fanns sannolikt i flera av jordens byggmaterial. En del frigjordes från manteln genom avgasning. Vatten och väte tillfördes även av kolrika asteroider och andra mindre kroppar.
Kometer kan ha bidragit, men de kan inte utan vidare göras till den enda eller ens den dominerande källan. Vattnets isotopsammansättning varierar mellan olika kometer, och många passar jordens hav sämre än vissa asteroidmaterial.
Den rimligaste bilden är att jordens vatten har flera ursprung:
- vatten och väte i de material som byggde planeten,
- frigörelse från jordens inre,
- tillskott från asteroider,
- ett osäkert bidrag från kometer och andra kroppar.
När ytan och atmosfären svalnade kunde vattenånga kondensera. Regn föll, vatten samlades i lågpunkter och tidiga hav växte fram.
Haven var inte därefter en sluten behållare. Vatten har hela tiden cirkulerat mellan atmosfär, hav, berggrund, organismer och mantel.
Hur kunde vatten förbli flytande under en svagare sol?
Den unga solen var betydligt ljussvagare än dagens sol. För fyra miljarder år sedan gav den ungefär 25–30 procent mindre energi.
Om jorden hade haft dagens atmosfär och övriga förhållanden borde stora delar av planeten ha varit frusna. Ändå visar den geologiska historien att flytande vatten fanns.
Detta kallas problemet med den svaga unga solen. En viktig del av lösningen är sannolikt en starkare växthuseffekt. Mer koldioxid, metan och andra gaser kunde hålla kvar värme.
Även atmosfärens tryck, moln, hav, kontinentalernas begränsade utbredning och jordytans reflektionsförmåga kan ha spelat roll. Det finns ingen anledning att anta en exakt modern temperatur. Det avgörande är att delar av jorden under långa perioder kunde ha flytande vatten.
Jordens inre är inte statiska lager
Jorden beskrivs ofta som en serie koncentriska skal. Indelningen är användbar, men verkligheten är rörligare och mer tredimensionell.
| Del | Tillstånd | Betydelse |
|---|---|---|
| Jordskorpan | Fast berggrund | Den tunna ytan där kontinenter och oceanbotten finns |
| Manteln | Huvudsakligen fast men formbar | Omsätter värme och material över geologisk tid |
| Yttre kärnan | Flytande, järnrik legering | Rörelser bidrar till jordens magnetfält |
| Inre kärnan | Fast, järnrik | Växer långsamt när jorden kyls |
Kontinental skorpa är vanligen tjockare och mindre tät än oceanisk skorpa. Oceanisk skorpa bildas främst vid mittoceaniska ryggar och återvinns i subduktionszoner. Kontinental skorpa kan överleva betydligt längre.
Litosfären är mer än jordskorpan
Litosfären består av jordskorpan och den översta, styva delen av manteln. Det är litosfären som är uppdelad i tektoniska plattor.
Under litosfären finns astenosfären, en varmare del av manteln som kan deformeras lättare under lång tid.
Astenosfären är inte ett öppet hav av magma. Bergarten är huvudsakligen fast. Den kan ändå långsamt strömma eftersom högt tryck och hög temperatur gör att mineralen deformeras.
Seismiska vågor avslöjar djupet
Jordbävningar skickar vågor genom planeten. P-vågor kan färdas genom både fasta och flytande material. S-vågor kan inte passera genom vätskor på samma sätt.
När vågorna bryts, reflekteras, ändrar hastighet eller uteblir skapas mönster som avslöjar jordens inre.
Det är bland annat så forskarna vet att:
- manteln och kärnan har olika sammansättning,
- yttre kärnan är flytande,
- inre kärnan är fast,
- gränserna inte är helt jämna,
- manteln innehåller kalla och varma områden,
- subducerade plattor kan sjunka långt ned.
Seismisk tomografi fungerar ungefär som en medicinsk skiktröntgen, men använder vågor från jordbävningar och andra seismiska källor.
Jordens inre kyls långsamt
Jorden förlorar fortfarande värme från den ursprungliga planetbildningen och från radioaktivt sönderfall.
Värme transporteras genom ledning, mantelrörelser, magma och plattrörelser. Den kan driva uppvällning, vulkanism och omformning av jordskorpan.
Jorden är därför inte geologiskt aktiv för att dess inre består av flytande lava. Aktiviteten uppstår genom värmeflöde och deformation i en till största delen fast planet.
Geodynamon skapar ett föränderligt magnetfält
Den yttre kärnan består främst av flytande järn tillsammans med nickel och lättare ämnen. När jorden kyls och den inre kärnan växer uppstår rörelser i den elektriskt ledande vätskan.
Jordens rotation organiserar delar av rörelserna. Tillsammans kan de upprätthålla geodynamon och magnetfältet.
Magnetfältet hjälper till att styra laddade partiklar från solen. Det minskar vissa former av atmosfärisk erosion och skapar magnetosfären, men är inte jordens enda skydd. Gravitationen, atmosfärens massa, kemin och solens utveckling spelar också stor roll.
De magnetiska polerna flyttar sig
Jordens magnetfält förändras ständigt. Polernas läge och fältets styrka varierar. Ibland blir fältet mer komplicerat och den magnetiska polariteten vänds.
Polomkastningar har inträffat många gånger. De sker inte med ett regelbundet intervall och inte på ett ögonblick. Under en övergång kan fältet försvagas och få flera poler, men det upphör inte nödvändigtvis helt.
Det finns inga belägg för att polomkastningar i sig har orsakat de stora massutdöendena. De är normala delar av geodynamons långsiktiga beteende.
Plattektoniken bygger om hela planeten
Plattektonik är den viktigaste samlade förklaringen till hur jordens yta förändras.
Teorin beskriver hur styva litosfäriska plattor rör sig, bildas, kolliderar och återvinns. Den förenar kontinentaldrift, jordbävningar, vulkanism, bergskedjebildning och havsbottnens utveckling i ett gemensamt system.
Wegener såg att kontinenterna hade flyttat sig
I början av 1900-talet argumenterade Alfred Wegener för kontinentaldrift. Han pekade bland annat på:
- att Sydamerikas och Afrikas kuster tycktes passa ihop,
- liknande bergarter på skilda kontinenter,
- samma fossil på båda sidor av oceaner,
- spår av forntida glaciärer i områden som nu har varmt klimat,
- kol och andra klimatspår på oväntade breddgrader.
Problemet var mekanismen. Wegener kunde inte förklara hur kontinenterna skulle kunna plöja genom oceanbottnen. Hans förslag mötte därför starkt motstånd.
Motståndet visar inte att forskare vägrar acceptera nya idéer. En omfattande teori måste kunna förklara både observationerna och den fysiska mekanismen.
Havsbottnen gav lösningen
Efter andra världskriget kartlades oceanbottnen i allt större detalj. Forskarna upptäckte mittoceaniska ryggar, djuphavsgravar och långa system av förkastningar.
På 1960-talet visade mätningar att havsbottnens magnetiska mönster ligger som symmetriska band på båda sidor om ryggarna. Banden motsvarar perioder med normal och omvänd magnetisk polaritet.
Ny havsskorpa bildas vid ryggarna, registrerar det dåvarande magnetfältet och förs långsamt åt sidorna. Åldern ökar bort från ryggen.
Havsbottnen försvinner sedan i subduktionszoner. Därför är nästan all bevarad oceanisk skorpa yngre än omkring 200 miljoner år, trots att jorden är mer än 4,5 miljarder år gammal.
Tre huvudtyper av plattgränser
| Gräns | Rörelse | Vanliga följder |
|---|---|---|
| Divergent | Plattor rör sig isär | Ryggar, rifter och ny oceanisk skorpa |
| Konvergent | Plattor rör sig mot varandra | Subduktion, vulkanbågar och bergskedjor |
| Transform | Plattor glider förbi varandra | Förkastningar och jordbävningar |
Vid mittoceaniska ryggar stiger varmt mantelmaterial. Trycket minskar och delar av materialet smälter. Magman stelnar till ny oceanisk skorpa.
Vid subduktion sjunker en kall och tät oceanisk platta ned i manteln. Vatten och andra flyktiga ämnen frigörs och bidrar till smältning i manteln ovanför. Magma kan stiga och bilda vulkanbågar.
När två kontinenter kolliderar är ingen av dem lätt att dra ned helt. Skorpan förtjockas, veckas och skjuts ovanpå sig själv. Himalaya är ett pågående resultat av en sådan kollision.
Vid transformförkastningar kan plattor låsas av friktion. Spänning byggs upp och frigörs plötsligt i jordbävningar.
Kontinenter, kontinentalplattor och tektoniska plattor
En kontinent är ett stort område med främst kontinental jordskorpa.
En tektonisk platta är ett rörligt stycke litosfär. Den kan bära både kontinental och oceanisk skorpa.
Afrika är därför både en geografisk kontinent och en del av en större tektonisk platta. Gränserna sammanfaller inte exakt med kustlinjen.
Kontinenterna flyter inte som fristående flottar i magma. De är delar av plattorna och rör sig tillsammans med dem.
Vad driver plattorna?
Det finns ingen ensam motor som påverkar alla plattor lika mycket.
Viktiga krafter är:
- plattdrag: kalla och täta subducerande plattor drar resten av plattan efter sig,
- ryggskjutning: litosfären glider från de högt liggande mittoceaniska ryggarna,
- mantelflöden: rörelser i manteln påverkar plattorna underifrån,
- kollisionskrafter: plattor bromsas, deformeras eller ändrar riktning vid möten.
Plattdraget från subducerande oceanisk litosfär betraktas ofta som en av de starkaste drivkrafterna.
När började plattektoniken?
Det är en av jordvetenskapens stora öppna frågor.
Vissa gamla bergarter och geokemiska signaler liknar produkter från moderna subduktionszoner. Paleomagnetiska data visar att jordskorpans delar rörde sig tidigt. Det kan betyda att viktiga tektoniska processer fanns redan under arkeikum eller ännu tidigare.
Andra forskare menar att den unga, varmare manteln gjorde jordskorpan mjukare och att tektoniken fungerade på ett annat sätt. Ett globalt nätverk av långlivade plattor kan ha utvecklats stegvis.
Den säkra slutsatsen är att jordens yta länge har varit rörlig. Den exakta tidpunkten då ett system helt jämförbart med dagens plattektonik uppstod är inte fastställd.
De första kontinenterna växte fram bit för bit
Den unga jorden hade sannolikt små och kortlivade områden med lättare skorpa. Med tiden bildades mer stabil kontinental jordskorpa.
Kontinental skorpa innehåller i genomsnitt mer kisel, aluminium och andra ämnen som gör den mindre tät än oceanisk skorpa. Den är därför svårare att subducera fullständigt.
Kratonerna är kontinenternas gamla kärnor
Kratoner är mycket gamla och relativt stabila delar av kontinenterna. De består ofta av arkeisk berggrund och har tjocka rötter i mantellitosfären.
Runt kratonerna har yngre områden fogats genom:
- vulkaniska öbågar,
- mindre kontinentalfragment,
- magmatiska intrång,
- sedimentära bassänger,
- kollisioner mellan landmassor.
Kontinenter växer alltså inte bara genom att nytt material läggs till vid kanten. Äldre skorpa kan smälta om, förtjockas, splittras och byggas in i nya bergskedjor.
Den tidiga geografins karta är nästan utplånad
Oceanisk skorpa återvinns snabbt i geologiska mått. Kontinental berggrund kan bevaras längre, men utsätts för kollisioner, metamorfos, erosion och ny magmatism.
Ju längre tillbaka forskarna försöker rekonstruera en karta, desto färre intakta spår finns kvar. Pangea kan rekonstrueras med hög precision jämfört med superkontinenter som kan ha funnits för två eller tre miljarder år sedan.
Jorden fungerar som ett sammankopplat system
Jordens historia kan inte delas upp i helt separata berättelser om berg, luft, vatten och liv.
Geosfären, atmosfären, hydrosfären, kryosfären och biosfären byter hela tiden energi och material med varandra.
Geosfären
Geosfären omfattar den fasta jorden och dess inre. Vulkanism tillför gaser till atmosfären. Vittring för bort ämnen från berggrunden. Plattektonik bygger berg, öppnar hav och återför sediment till manteln.
Atmosfären
Atmosfären transporterar värme och vatten. Växthusgaser reglerar hur mycket värmestrålning som lämnar planeten. Syre, koldioxid, metan, kväve och aerosoler påverkas både av geologiska och biologiska processer.
Hydrosfären
Hydrosfären omfattar jordens flytande vatten. Haven lagrar stora mängder värme och kol. Vatten löser mineral, driver erosion och transporterar näringsämnen och sediment.
Kryosfären
Kryosfären omfattar snö, havsis, glaciärer, inlandsisar och frusen mark. Is reflekterar solljus, lagrar vatten och påverkar havsnivå och havscirkulation.
Biosfären
Biosfären omfattar allt liv. Organismer förändrar atmosfär, jordar, mineral, sediment och näringsämnen. Fotosyntesen skapade syre. Skogar förändrade landytan. Kalkbildande organismer byggde enorma mängder sedimentär berggrund.
En förändring sprider sig genom systemen
När en bergskedja höjs kan erosionen öka. Nya mineralytor utsätts för vittring. Floder för näringsämnen till havet. Biologisk produktion förändras. Kol kan bindas eller frigöras. Klimatet påverkas.
När klimatet kyls kan inlandsisar växa. Havsnivån sjunker. Kontinentalsocklar torrläggs. Havsströmmar ändras. Isens höga albedo förstärker avkylningen.
När vulkanism frigör koldioxid kan klimatet värmas. Varmare och fuktigare förhållanden kan på lång sikt öka silikatvittringen, som förbrukar koldioxid.
Jordsystemet består av sådana återkopplingar. Vissa dämpar förändringar. Andra förstärker dem.
Kolcykeln hjälpte jorden att förbli beboelig
Kol rör sig mellan manteln, berggrunden, haven, atmosfären och biosfären.
Vulkanism och metamorfos frigör koldioxid. Koldioxid löses i vatten och deltar i kemisk vittring. Floder för lösta ämnen till haven, där kol kan byggas in i karbonatmineral eller organiskt material.
Sediment begravs. Vid subduktion förs kol tillbaka ned i jordens inre. En del frigörs senare genom vulkanism.
Silikatvittring fungerar som en långsam återkoppling
När klimatet blir varmare och fuktigare kan silikatvittring öka. Processen bidrar på lång sikt till att avlägsna koldioxid ur atmosfären.
Om klimatet kyls och vittringen minskar kan vulkanisk koldioxid gradvis ansamlas igen.
Detta kan dämpa långsiktiga förändringar, men fungerar inte som en perfekt termostat. Vittringen beror på nederbörd, vegetation, erosion, bergarter och hur snabbt nytt material blottas.
Vissa former av vittring kan dessutom frigöra koldioxid. Kolcykeln har inte hindrat jorden från att hamna i extrema växthusklimat eller djupa nedisningar.
Bergarternas kretslopp bygger om jordskorpan
Magma stelnar till magmatiska bergarter. Bergarter vid ytan vittrar och eroderas. Sediment transporteras och pressas samman till sedimentära bergarter.
När bergarter begravs utsätts de för tryck, värme och kemiska förändringar och blir metamorfa. Om de smälter bildas ny magma.
Plattektonik knyter samman kretsloppet:
- ryggar skapar ny oceanisk skorpa,
- subduktion återför material till manteln,
- kollisioner lyfter berg,
- erosion för material tillbaka mot havet,
- vulkanism för ämnen från djupet till ytan.
Bergarterna är därför inte bara passiva minnen. De ingår i den maskin som fortsätter att förändra planeten.
Livet blev en geologisk kraft
Livets exakta ursprung är inte känt. Starka belägg visar att mikrobiellt liv fanns för minst omkring 3,5 miljarder år sedan. Vissa isotopiska och strukturella spår kan vara äldre, men är mer omdiskuterade.
För jordens historia är den viktigaste frågan inte vilken organism som var först. Det avgörande är när livet började förändra planetens kemi.
De första ekosystemen saknade fritt syre
Tidigt liv levde i hav och andra vattenmiljöer där atmosfäriskt syre nästan saknades. Organismer utnyttjade kemiska energikällor och former av fotosyntes som inte nödvändigtvis producerade syrgas.
När syreproducerande fotosyntes utvecklades började mikroorganismer använda vatten som elektronkällor och frigöra syre.
Syreproduktionen förändrade inte atmosfären omedelbart. Syrgasen reagerade med ämnen som tidigare inte hade oxiderats.
Haven fungerade som en enorm syresänka
Tidiga hav innehöll mycket löst järn. När syre reagerade med järnet bildades oxider som sjönk till botten.
Det bidrog till de bandade järnformationerna, mäktiga lager av järnrika mineral och kiselrika skikt. Bildningen pågick under långa tidsperioder och styrdes av både biologiska och geokemiska processer.
Syre reagerade också med:
- vulkaniska gaser,
- svavel,
- organiskt material,
- mineral i skorpan.
Först när produktionen översteg dessa sänkor kunde större mängder fritt syre samlas i atmosfären.
Den stora syresättningen
För omkring 2,45 miljarder år sedan började atmosfären genomgå den förändring som kallas den stora syresättningen.
Det var inte ett enda språng till dagens syrenivå. Syrehalten steg, varierade och låg fortfarande mycket lägre än i dag under lång tid.
Förändringen påverkade hela jordsystemet:
- järn och andra grundämnen oxiderades,
- havens kemi förändrades,
- metanhalten kan ha minskat,
- klimatet påverkades,
- anaeroba organismer trängdes undan från många miljöer,
- aerob ämnesomsättning blev möjlig,
- nya mineral bildades,
- ett ozonskikt kunde gradvis utvecklas.
Syre var giftigt för många tidiga organismer. Det som senare blev en förutsättning för stora och energikrävande djur var först en global kemisk störning.
Ozonskiktet förändrade landytans möjligheter
När syrehalten steg kunde ozon bildas högre upp i atmosfären. Ozon absorberar en stor del av solens skadliga ultravioletta strålning.
Det gjorde inte att livet omedelbart lämnade haven, men minskade en viktig barriär för liv nära och på landytan.
Livet förändrade mineralriket
Före syresättningen kunde många mineral inte bildas i större mängd. När atmosfären och ytvattnet blev mer oxiderande uppstod nya mineralformer.
Organismer började dessutom direkt bygga hårda strukturer, bryta ned mineral och skapa kemiska mikromiljöer. Jordens berggrund bär därför spår av biologisk aktivitet i både mineralogi och isotopsammansättning.
Superkontinenterna samlades och sprack
Kontinenterna rör sig ständigt. Under jordens historia har stora delar av kontinentalmassan flera gånger samlats till superkontinenter.
En superkontinent är mer än två sammanvuxna kontinenter. Begreppet används när en mycket stor del av jordens kontinentala yta sitter samman.
| Superkontinent | Ungefärlig tid | Säkerhetsläge |
|---|---|---|
| Kenorland | Cirka 2,7–2,4 miljarder år sedan | Föreslagen och osäkert rekonstruerad |
| Nuna eller Columbia | Cirka 1,9–1,6 miljarder år sedan | Accepterad i stora drag |
| Rodinia | Cirka 1,1–0,75 miljarder år sedan | Starkt stöd, men kartan varierar |
| Pannotia | Omkring 600–540 miljoner år sedan | Kortlivad och omdiskuterad |
| Gondwana | Sen prekambrium–paleozoikum | Väl belagd sydlig storlandmassa |
| Pangea | Cirka 335–200 miljoner år sedan | Mycket väl belagd |
Nuna och Rodinia
Nuna, även kallad Columbia, är en av de äldsta superkontinenter som kan rekonstrueras med någorlunda samstämmiga geologiska data. Den var huvudsakligen samlad för omkring 1,8 miljarder år sedan.
Rodinia byggdes senare och var samlad omkring en miljard år sedan. Dess exakta karta är omdiskuterad, men flera kontinenter kan kopplas samman genom bergskedjor, paleomagnetism och geologiska strukturer.
När Rodinia sprack förändrades hav, kuster, vulkanism och klimat. Uppsplittringen sammanföll i bred mening med den långa övergång som senare ledde till de kryogeniska nedisningarna och mer komplext liv.
Pannotia är osäkrare
Pannotia föreslås ha existerat kortvarigt nära övergången mellan prekambrium och kambrium. Det är inte lika säkert att landmassan verkligen utgjorde en fullständig superkontinent.
Artiklar och kartor som visar mycket exakta gränser för Pannotia eller ännu äldre superkontinenter ger lätt ett falskt intryck av säkerhet.
Gondwana och Laurasien
Gondwana omfattade bland annat dagens Afrika, Sydamerika, Antarktis, Australien, Indien och Arabiska halvön. Landmassan existerade länge både före, under och efter Pangeas samling.
När Pangea började spricka upp delades den i en nordlig del, Laurasien, och en sydlig del, Gondwana. Även dessa delar splittrades senare.
Hur superkontinenter påverkar planeten
En superkontinent kan skapa enorma torra inland eftersom fukt från haven har svårt att nå centrum. Kustlinjernas längd och de grunda haven minskar eller flyttas.
Sammanslagning och uppsplittring påverkar:
- bergskedjebildning,
- vittring,
- vulkanism,
- havsbottnens ålder,
- havsnivå,
- havsportar och strömmar,
- regn och torka,
- spridning och isolering av organismer.
Effekten är inte alltid densamma. En tropisk superkontinent kan vittra annorlunda än en landmassa nära polen. Höga berg kan både öka erosion och skapa torra områden.
Framtidens superkontinent är en hypotes
Om plattorna fortsätter att röra sig kommer kontinenterna sannolikt att samlas igen om hundratals miljoner år.
Modeller har gett namn som Amasia, Novopangea och Pangea Ultima. Resultaten beror på vilka oceaner som antas fortsätta öppnas och var nya subduktionszoner uppstår.
Det är fysikaliskt möjliga scenarier, inte kartor över en känd framtid.
Snöbollsjordarna pressade klimatet mot en ytterlighet
Under kryogenium inträffade minst två mycket omfattande glaciationer.
Den sturtiska glaciationen varade ungefär från 717 till 659 miljoner år sedan. Den marinoanska glaciationen följde omkring 650–635 miljoner år sedan.
Glaciala avlagringar från denna tid finns på flera kontinenter. Paleomagnetiska data visar att en del av dem bildades nära tropikerna.
Var hela planeten täckt av is?
Hypotesen om en hård snöbollsjord innebär att havsisen sträckte sig nästan ända till ekvatorn och täckte i stort sett hela havsytan.
Andra modeller tillåter öppet vatten, tunn is eller säsongsöppna områden nära ekvatorn. Dessa kallas ibland slaskbollsjordar.
Stödet för mycket omfattande nedisning är starkt. Hur fullständig havsisen var är mindre säkert.
Isen förstärkte sin egen tillväxt
Is och snö reflekterar mer solljus än öppet hav och mörk mark. När isen breder ut sig ökar jordens albedo och planeten absorberar mindre energi.
Ytterligare avkylning leder till mer is. Detta är en positiv återkoppling.
Minskad koldioxid eller metan, en svagare sol och kontinenter placerade där vittringen var effektiv kan ha hjälpt jorden över tröskeln.
Vulkanerna fortsatte under isen
Även om stora delar av landytan täcktes av is fortsatte jordens inre att avge koldioxid genom vulkanism.
Samtidigt försvagades vittringen, som normalt avlägsnar koldioxid. Under miljontals år kunde därför en mycket stark växthuseffekt byggas upp.
Till slut blev uppvärmningen tillräcklig för att smälta isen. När mörkt hav och mark blottades minskade reflektionsförmågan och avsmältningen kunde gå snabbt.
Efteråt kan kraftig vittring ha bidragit till de mäktiga karbonatlager som ofta ligger direkt ovanpå glaciala avlagringar.
Kopplingen till djurlivets utveckling är inte enkel
De stora nedisningarna följdes av förändringar i havskemi, näringstillgång och syresättning. Under den senare delen av proterozoikum utvecklades större och mer komplexa organismer.
Det är möjligt att glaciationerna och deras efterverkningar bidrog till miljöförändringarna. Det är däremot för enkelt att säga att snöbollsjordarna ensamma skapade djurlivet.
Paleozoikum förändrade både hav och land
Fanerozoikum började för 538,8 miljoner år sedan. Fossilregistret blir då betydligt rikare, men jordens utveckling fortsatte att styras av samspelet mellan tektonik, klimat, hav och liv.
Den kambriska diversifieringen förändrade havsbottnen
Under kambrium ökade mångfalden av djur kraftigt. Fler organismer fick hårda skal och skelett. Rovdjur, simmande djur och djur som grävde i sedimenten blev vanligare.
Förändringen hade börjat tidigare och tog miljontals år. Den var ändå geologiskt viktig.
När djur började gräva och röra om havsbottnen förändrades:
- syresättningen i sedimenten,
- nedbrytningen av organiskt material,
- transporten av näringsämnen,
- hur kemiska signaler bevarades,
- havsbottnens livsmiljöer.
Livet förändrade därmed själva sedimentationen.
Växter flyttade ut på land
De tidigaste landväxterna var små och enkla. De levde nära marken och var beroende av fukt.
Under silur och devon utvecklades kärlväxter, blad, rötter och så småningom träd. För omkring 385 miljoner år sedan fanns de första större skogarna.
Skogarna förändrade jorden långt utanför sina egna ekosystem.
Rötter bröt upp berggrund och stabiliserade jord. Organiska syror ökade vittringen. Floder började slingra sig och transportera sediment på nya sätt. Mer kol kunde bindas i växtlighet och begravas.
Jordmånen blev mer biologisk
Tidiga landytor hade vittringsmaterial och mikrobiella samhällen, men växternas rötter skapade djupare och mer strukturerade jordar.
Jorden började lagra mer vatten och organiskt kol. Näringsämnen cirkulerade genom rötter, svampar och mikroorganismer.
Landytan blev ett biologiskt konstruerat system.
Syrehalten varierade kraftigt
Atmosfärens syrehalt har inte stigit jämnt från den stora syresättningen till dagens nivå.
Under delar av karbon och perm kan syrehalten ha varit högre än i dag. Omfattande växtproduktion och begravning av organiskt material bidrog.
Högre syrehalt kan ha underlättat stora leddjur och gjort bränder lättare att antända och sprida. Uppskattningarna är osäkra, men variationerna visar hur nära kopplad atmosfären är till biosfären och sedimentationen.
Karbonperiodens kol byggdes upp under särskilda förhållanden
Under karbonperioden fanns stora tropiska våtmarker. Växtmaterial producerades snabbt och begravdes i syrefattiga miljöer.
Tektoniska bassänger sjönk samtidigt och skapade utrymme för nya sediment. Havsnivån växlade när inlandsisar växte och krympte.
Det är för enkelt att förklara kolet enbart med att dåtidens svampar inte kunde bryta ned trä. Nedbrytarnas utveckling kan ha spelat en roll, men våtmarker, begravning, klimat, tektonik och syrebrist var avgörande.
Pangea samlades
Under sen paleozoikum kolliderade kontinenterna och byggde stora bergskedjor. Nästan all landmassa förenades till Pangea.
Kollisionerna motsvaras i dagens berggrund av bland annat Appalacherna, delar av Atlasbergen och äldre europeiska bergskedjor.
Pangeas inland blev torrt och starkt säsongsbundet. Havsområden försvann eller förändrades. Organismer som tidigare varit åtskilda kunde mötas, medan marina livsmiljöer på grunda kontinentalsocklar minskade.
Perm–trias var jordens största kända utdöendekris
För omkring 252 miljoner år sedan försvann en mycket stor del av de marina arterna och många grupper på land.
Huvudförklaringen är den enorma vulkanismen i Sibiriska trapporna.
Vulkanismen var mer än lava
Lava täckte mycket stora områden, men den största globala effekten kom från gaser.
Magma trängde igenom sediment som innehöll kol, organiskt material, salt och andra ämnen. Koldioxid, metan, svavelgaser och halogener kunde frigöras.
Följderna omfattade:
- snabb global uppvärmning,
- försurning av haven,
- minskad syrehalt i havsvattnet,
- störd näringscirkulation,
- giftiga miljöer i vissa havsområden,
- fysiologisk värmestress,
- kollapsande ekosystem.
Krisen var inte ett enda ögonblick. Vulkanismen och miljöförändringarna kom i pulser. Vissa förändringar byggdes upp över lång tid och passerade sedan trösklar där ekosystemen snabbt bröt samman.
Pangea sprack och Atlanten öppnades
Pangea började rämna under trias. Sprickor växte, vulkanism ökade och nya havsbassänger började bildas.
Vid gränsen mellan trias och jura, för omkring 201 miljoner år sedan, inträffade ett nytt massutdöende. Det sammanföll med den centralatlantiska magmatiska provinsen, en enorm vulkanisk episod kopplad till Pangeas uppsplittring.
Koldioxidutsläpp, uppvärmning och havsförsurning bidrog sannolikt till krisen.
Atlanten utvecklades stegvis
En ocean uppstår inte i ett enda sprickögonblick.
Först sträcks och förtunnas kontinental jordskorpa. Riftdalar bildas. Vulkanism kan öka. Om uppsplittringen fortsätter bildas oceanisk skorpa och ett smalt hav.
Atlanten öppnades på detta sätt i flera etapper. Nordatlanten och Sydatlanten har olika utvecklingshistoria, och nya havspassager tillkom successivt.
Mesozoikums höga havsnivåer
Under stora delar av mesozoikum var klimatet varmt och stora permanenta inlandsisar saknades.
Mittoceaniska ryggar var omfattande och mycket av havsbottnen var relativt ung och varm. Varm oceanisk litosfär tar större plats än kall. Havsbassängernas volym var därför mindre, vilket bidrog till högre havsnivå.
Grunda hav bredde ut sig över kontinenterna. Europa bestod under perioder av öar och grunda havsområden.
Växthusvärlden var inte stabil
Kritaperioden var i genomsnitt betydligt varmare än vår tid. Det fanns ändå perioder av uppvärmning och avkylning.
Koldioxidhalten, vulkanismen, havsströmmarna och kolinlagringen varierade. Ibland uppstod omfattande syrebrist i haven.
Under oceaniska syrebristshändelser producerades mycket organiskt material samtidigt som cirkulationen och nedbrytningen inte kunde tillföra tillräckligt med syre till djupvattnet. Organiskt kol begravdes och bildade mörka, kolrika sediment.
Chicxulub förändrade livet på några timmar
För 66 miljoner år sedan träffade en asteroid området vid dagens Yucatánhalvö.
Kratern är omkring 180 kilometer bred. Nedslaget frigjorde en enorm mängd energi och utlöste jordbävningar, tsunamier, bränder och utkast av smält berg.
Den viktigaste globala effekten kom efteråt.
Ett nedslagsmörker spreds över planeten
Stoft, svavelrika aerosoler och sot nådde atmosfären. Solljuset minskade kraftigt. Temperaturen föll och fotosyntesen försvagades eller upphörde i många miljöer.
När växter och plankton påverkades kollapsade näringsvävarna. Icke-fågeldinosaurier, ammoniter och många andra grupper dog ut.
Fåglarna är överlevande dinosaurier. Påståendet att alla dinosaurier försvann är därför inte biologiskt korrekt.
Deccanvulkanismen var en viktig bakgrund
Deccantrapporna i dagens Indien bildades genom mycket omfattande vulkanism omkring samma tid.
Utbrotten frigjorde koldioxid och svavelgaser och påverkade klimatet både före och efter nedslaget. Forskningen undersöker fortfarande om nedslaget förändrade vulkanismens intensitet och hur de två processerna samverkade.
Beläggen ger ändå inte två likvärdiga huvudorsaker. Chicxulubnedslaget har klart starkare stöd som den omedelbara utlösaren för massutdöendet. Deccanvulkanismen bidrog till ett redan pressat och föränderligt jordsystem.
Kenozoikum skapade dagens kontinenter och klimat
Efter massutdöendet spreds däggdjur och fåglar till många ekologiska roller. Samtidigt fortsatte plattorna att flytta kontinenterna mot deras nuvarande lägen.
Dagens värld är geologiskt ung. Många bergskedjor, havsströmmar och klimatgränser har utvecklats under de senaste tiotals miljoner åren.
Indien kolliderade med Asien
Indien var tidigare en del av Gondwana. När landmassan bröt sig loss rörde den sig snabbt norrut över ett försvunnet hav.
Kollisionen med Eurasien började i flera steg, ungefär för 60–50 miljoner år sedan beroende på hur gränsen definieras.
Kontinental skorpa pressades samman och förtjockades. Himalaya och den tibetanska högplatån började byggas upp.
Processen pågår fortfarande. Jordbävningar visar att kollisionen inte är avslutad.
Himalaya påverkade mer än landskapet
Den växande bergskedjan ändrade luftströmmar, monsun, erosion och flodsystem. Stora mängder sediment transporterades mot Indiska oceanen.
Färska mineralytor utsattes för vittring. Det kan ha påverkat den långsiktiga kolcykeln och bidragit till avkylning.
Sambandet är ändå mer komplicerat än att Himalaya ensam drog ned jordens koldioxidhalt. Vittring av olika bergarter kan både förbruka och frigöra koldioxid. Organisk kolbegravning, vulkanism och havens kemi spelade också roll.
Den tidiga kenozoiska jorden var varm
Under paleocen och tidig eocen var klimatet mycket varmare än i dag. Skogar växte på höga breddgrader och stora permanenta inlandsisar saknades.
För omkring 56 miljoner år sedan inträffade paleocen–eocen-värmemaximum. En stor mängd kol tillfördes atmosfären och haven under relativt kort geologisk tid.
Temperaturen steg kraftigt och haven försurnades. Orsaken kan ha innefattat vulkanism, uppvärmning av organiskt rika sediment och andra kolkällor.
Händelsen visar hur känsligt klimatet är för en snabb förändring av kolcykeln. Den är inte en exakt kopia av vår tid. Dagens utsläpp sker ännu snabbare än koltillförseln under de flesta rekonstruerade forntida händelser.
Antarktis isolerades och fick inlandsis
Sydamerika, Australien och Antarktis gled isär. Havspassager öppnades och cirkulationen runt Antarktis förändrades.
För omkring 34 miljoner år sedan bildades en stor och varaktig antarktisk inlandsis.
Öppnade havspassager bidrog till att isolera kontinenten termiskt. Minskad koldioxidhalt var samtidigt avgörande för att klimatet skulle passera tröskeln där isen kunde bestå.
Antarktis frös alltså inte enbart därför att kontinenten hamnade vid sydpolen eller därför att en enskild havsström började cirkulera.
Gräsmarkerna bredde ut sig
Under senare delen av kenozoikum blev klimatet i många områden torrare och mer säsongsbundet.
Gräsmarker expanderade. Gräs klarar bete och brand på andra sätt än många träd. Eld, växtätare, nederbörd och koldioxidhalt samverkade.
Förändringen skapade nya jordar och nya typer av sediment. Den påverkade erosion, dammtransport och ekosystem över stora delar av planeten.
Panamanäset växte fram
Centralamerika byggdes upp genom vulkaniska öbågar, plattrörelser och upplyftning. Förbindelsen mellan Stilla havet och Atlanten blev gradvis grundare.
Djupvattenutbytet hade i praktiken stängts för omkring 2,8 miljoner år sedan. Landförbindelser och grunda passager kan ha förändrats både tidigare och senare.
Stängningen påverkade salthalt och havsströmmar och möjliggjorde ett omfattande utbyte av landdjur mellan Nord- och Sydamerika.
Den bidrog sannolikt till klimatomställningar men var inte ensam orsak till de nordliga inlandsisarna.
Jorden befinner sig fortfarande i en istid
En istid i geologisk mening är en lång period då jorden har permanenta stora inlandsisar.
Eftersom både Antarktis och Grönland har inlandsisar lever vi fortfarande i en istid. Holocen är en varm interglacial inom denna längre kalla fas.
| Begrepp | Betydelse |
|---|---|
| Geologisk istid | Lång tid med permanenta stora inlandsisar |
| Glacial | Kall fas då inlandsisarna växer |
| Interglacial | Varmare fas mellan glacialerna |
| Regional nedisning | Is växer inom ett begränsat område |
| Klimatvariation | Kortare förändring utan full glacial cykel |
I vardagligt språk kallas ofta den senaste glacialen för istiden. Den senaste stora nedisningen nådde sitt maximum för omkring 20 000 år sedan. Då täcktes stora delar av norra Europa och Nordamerika av inlandsis.
Havsnivån sjönk när isen växte
När vatten lagras på land som is minskar havens volym. Under den senaste glacialens maximum låg den globala havsnivån mer än hundra meter lägre än i dag.
Stora områden av dagens kontinentalsocklar låg ovanför havet. Landbryggor förenade regioner som nu är skilda åt.
När isen smälte steg havet och kustlinjerna flyttades. Isens tyngd hade samtidigt tryckt ned jordskorpan. I tidigare nedisade områden pågår därför fortfarande landhöjning.
Jordbanan sätter takten
Glaciala cykler styrs delvis av långsamma variationer i jordens bana och rotation:
- banans form varierar,
- jordaxelns lutning förändras,
- rotationsaxeln vrider sig som en snurra.
Dessa Milanković-cykler förändrar främst hur solljuset fördelas mellan årstider och breddgrader.
De förändrar inte nödvändigtvis jordens totala årliga solenergi särskilt mycket. En avgörande faktor är sommarens solinstrålning på höga nordliga breddgrader. Svala somrar gör att mer vintersnö överlever och inlandsisar kan växa.
Is och växthusgaser förstärker förändringen
Jordbanans variationer räcker inte ensamma för att förklara hela temperaturskillnaden mellan glacialer och interglacialer.
När isen växer ökar albedot. Hav och biosfär tar upp eller frigör koldioxid. Metanhalten förändras. Havscirkulationen omorganiseras.
Dessa återkopplingar förstärker den astronomiska signalen.
Varför jordens klimat alltid har förändrats
Klimatet har varierat på alla tänkbara tidskalor, från enskilda år till hundratals miljoner år.
Det finns ingen ensam naturlig klimatmotor.
| Drivare | Huvudsaklig roll |
|---|---|
| Jordbanans variationer | Fördelar solljus mellan årstider och breddgrader |
| Växthusgaser | Reglerar hur mycket värme atmosfären håller kvar |
| Albedo | Avgör hur mycket solljus som reflekteras |
| Havsströmmar | Flyttar värme, salt, syre och kol |
| Plattektonik | Ändrar kontinenter, hav, vittring och vulkanism |
| Vulkanism | Kan kyla kortvarigt eller värma långvarigt |
| Solen | Har ljusnat över miljarder år och varierar svagt på kort sikt |
| Biosfären | Påverkar kol, syre, metan, moln, jordar och vittring |
Vulkaner kan både kyla och värma
Ett stort explosivt vulkanutbrott kan föra svaveldioxid högt upp i atmosfären. Där bildas aerosoler som reflekterar solljus och kyler klimatet under något eller några år.
Vulkaner avger också koldioxid. Enskilda moderna utbrott tillför för lite för att konkurrera med människans årliga utsläpp, men långvariga perioder med enorm vulkanism kan förändra klimatet under hundratusentals år.
Stora magmatiska provinser som Sibiriska trapporna och Deccantrapporna består av många utbrott och magmatiska intrång, inte ett enda vulkanutbrott.
Solen har långsamt blivit ljusare
När solen omvandlar väte till helium förändras dess inre. Solens luminositet har gradvis ökat genom solsystemets historia.
Den långsiktiga ökningen måste vägas mot förändringar i atmosfär, moln, albedo och kolcykel.
Solaktiviteten varierar även på kortare tidsskalor. Dessa variationer påverkar klimatet men är för små och har fel utveckling för att förklara den moderna globala uppvärmningen.
Kontinenternas läge förändrar klimatet
En kontinent över en pol kan bära en stor inlandsis. En tropisk kontinent kan vittra snabbt och påverka koldioxidhalten.
Havsportar bestämmer vilka strömmar som kan cirkulera. Bergskedjor styr vindar och nederbörd. Kontinenternas samling påverkar hur mycket av landytan som ligger långt från havet.
Plattektoniken förändrar därför klimatets grundförutsättningar under miljontals år.
Naturliga förändringar förklarar inte dagens uppvärmning
Att klimatet har förändrats naturligt tidigare säger inget om orsaken till varje ny förändring. Orsaken måste identifieras genom mätningar och fysik.
Den nuvarande snabba globala uppvärmningen drivs huvudsakligen av mänskliga utsläpp av växthusgaser, framför allt koldioxid från fossila bränslen.
Det stöds av flera oberoende observationer:
- den ökande koldioxidens isotopsammansättning visar ett stort fossilt bidrag,
- syre förbrukas vid förbränning,
- haven tar upp värme,
- den nedre atmosfären värms medan stratosfären kyls,
- förändringen kan inte förklaras av solen,
- klimatmodeller återger utvecklingen först när mänsklig påverkan tas med.
Milanković-cyklerna verkar över tiotusentals år. Utan människans utsläpp skulle de inte orsaka den snabba uppvärmning som nu sker.
Långsamma processer och plötsliga katastrofer verkar tillsammans
Geologins tidiga historia präglades av en konflikt mellan två sätt att tänka.
Uniformitarianismen betonade att samma långsamma processer som syns i dag kan förklara det förflutna. Katastrofismen betonade stora, plötsliga händelser.
Den moderna bilden innehåller båda.
Kontinenter flyttar sig några centimeter per år men kan öppna en ocean. Sediment avsätts korn för korn men kan bygga kilometerdjupa lager. Spänning samlas långsamt men frigörs i en jordbävning på sekunder.
Ett asteroidnedslag verkar på minuter men kan förändra klimat och evolution i miljontals år. En vulkanisk provins kan byggas under hundratusentals år men innehålla korta pulser med mycket stora utsläpp.
Jordens historia handlar därför inte om gradvisa förändringar eller katastrofer. Den handlar om hur långsamma processer skapar förutsättningar för snabba händelser och hur katastrofer påverkar den långsamma utvecklingen efteråt.
De fem stora massutdöendena
Ett massutdöende är en geologiskt snabb och global förlust av en stor del av den biologiska mångfalden.
De fem klassiska massutdöendena identifierades främst genom det marina fossilregistret. Det har också funnits andra stora biologiska kriser.
| Massutdöende | Tid | Viktigaste förklaring |
|---|---|---|
| Slutet av ordovicium | Cirka 444 miljoner år | Glaciation, avkylning och havsnivåförändring |
| Sen devon | Cirka 372–359 miljoner år | Flera pulser med syrebrist och klimatförändringar |
| Slutet av perm | Cirka 252 miljoner år | Sibirisk vulkanism och kraftigt störd kolcykel |
| Slutet av trias | Cirka 201 miljoner år | Centralatlantisk vulkanism och uppvärmning |
| Slutet av krita | 66 miljoner år | Chicxulubnedslaget |
Utdöendena var inte identiska
Ordoviciums slut präglades av snabb avkylning, glaciation på Gondwana och sjunkande havsnivå. När klimatet senare förändrades igen utsattes ekosystemen för en ny störning.
Sen devon bestod av flera kriser. Syrebrist i haven, förändrad näringstillförsel, vulkanism, klimat och landväxternas påverkan kan ha samverkat.
Perm–trias och trias–jura var starkt kopplade till enorm vulkanism och störningar i kolcykeln.
Krita–paleogen utlöstes huvudsakligen av ett asteroidnedslag.
Gemensamt är inte en enda orsak, utan att miljön förändrades snabbare än många arter och ekosystem kunde anpassa sig.
Dagens kontinenter är bara en ögonblicksbild
Afrika rör sig norrut och kolliderar med Europa. Röda havet vidgas. Östafrika håller på att spricka. Australien rör sig norrut mot Sydostasien. Atlanten fortsätter på många ställen att öppnas, medan Stilla havets oceaniska litosfär förbrukas i omfattande subduktionszoner.
Himalaya höjs och eroderas samtidigt. Alperna formas fortfarande. Nya vulkanöar byggs, medan andra berg och kuster nöts ned.
Om hundra miljoner år kommer världskartan att vara tydligt annorlunda. Om flera hundra miljoner år kan en ny superkontinent ha bildats.
Dagens geografi är inte planetens slutform.
Människan kom under jordens sista ögonblick
Släktet Homo uppstod under de senaste få miljoner åren. Homo sapiens har funnits i omkring 300 000 år.
Det är mindre än en hundradels procent av jordens historia.
Under större delen av vår arts existens påverkade människor miljön regionalt genom jakt, eld och förändrad växtlighet. Jordbruket ökade påverkan genom permanent markröjning, bevattning, boskap och bosättningar.
Industrialiseringen förändrade skalan.
Fossila bränslen flyttade geologiskt kol till atmosfären
Kol, olja och fossilgas innehåller kol som lagrats i berggrunden under miljoner år.
Genom förbränning frigör människor kolet under årtionden och århundraden. Den naturliga långsiktiga kolcykeln hinner inte avlägsna det i samma takt.
Resultatet är:
- högre koldioxidhalt,
- global uppvärmning,
- havsförsurning,
- förändrad nederbörd,
- smältande is,
- stigande havsnivå,
- omflyttning av klimatzoner.
Det är inte mängden kol i förhållande till hela jorden som är avgörande. Det är hur snabbt kolet flyttas till atmosfären och haven.
Människor flyttar mer än bara kol
Gruvdrift, byggande och jordbruk flyttar mycket stora mängder berg, jord och sediment.
Dammar fångar material som annars skulle nå kusterna. Avskogning ökar erosionen i vissa områden. Städer täcker mark med betong och asfalt.
Konstgjorda material som plast, betong och aluminium sprids i framtida sediment. Tamdjur, odlade växter och invasiva arter lämnar biologiska signaler över hela världen.
Kärnvapenproven under 1900-talet spred konstgjorda radionuklider som kan användas som globala tidsmarkörer.
Antropocen är inte en formellt godkänd epok
Antropocen används i flera betydelser.
Som jordsystembegrepp beskriver det en tid då människan påverkar klimat, biosfär och geokemiska kretslopp på global nivå.
Som kulturellt och historiskt begrepp används det för att diskutera människans ansvar och relation till planeten.
Som stratigrafiskt förslag var antropocen tänkt att bli en formell geologisk epok med början kring mitten av 1900-talet. Förslaget avvisades formellt 2024.
Vi lever därför fortfarande formellt i holocen. Det hindrar inte forskare från att använda antropocen som ett informellt och praktiskt begrepp.
Människan kan inte förstöra själva planeten
Mänskligheten kan inte spränga eller utplåna jordklotet genom klimatförändringar, föroreningar eller artutrotning.
Planeten kommer att fortsätta kretsa kring solen. Bergarter kommer att vittra och plattor fortsätta röra sig.
Det som står på spel är i stället:
- klimatet som samhällen byggts för,
- fungerande ekosystem,
- biologisk mångfald,
- tillgång till vatten och mat,
- kuststäder och odlingsmark,
- hälsa och säkerhet,
- livsvillkoren för ett stort antal arter.
Jorden överlever. Frågan är vilken sorts jord människor och andra organismer får leva på.
Jordens största vändpunkter
Det går inte att göra en helt objektiv rangordning. En vändpunkt kan vara viktig för geologin, klimatet eller livet på olika sätt.
Följande bedömning utgår från hur mycket händelsen förändrade hela jordsystemets framtida möjligheter.
| Rang | Vändpunkt | Varför den var avgörande |
|---|---|---|
| 1 | Jordens tillväxt och differentiering | Skapade kärna, mantel, skorpa och en långlivad inre motor |
| 2 | Månens uppkomst | Omformade jorden och förändrade rotation, tidvatten och jordaxel |
| 3 | Havens och atmosfärens utveckling | Skapade planetens stora kemiska och klimatiska ytsystem |
| 4 | Långvarig tektonisk aktivitet | Byggde kontinenter, återvann skorpa och kopplade inre till klimat |
| 5 | Livets uppkomst | Lade till biologisk ämnesomsättning och evolution |
| 6 | Syreproducerande fotosyntes | Förändrade atmosfär, hav, mineral och energitillgång |
| 7 | Kontinenternas tillväxt | Skapade stabila landområden och nya kretslopp |
| 8 | De stora proterozoiska nedisningarna | Visade jordsystemets extrema återkopplingar |
| 9 | Livets etablering på land | Byggde jordar, skogar och nya kol- och vattenflöden |
| 10 | Perm–trias-utdöendet | Den största kända globala biosfärkrisen |
| 11 | Pangeas uppsplittring | Skapade grunden för dagens kontinenter och oceaner |
| 12 | Människans industriella påverkan | Förändrar flera globala kretslopp på geologiskt mycket kort tid |
Chicxulubnedslaget var en av de mest dramatiska enskilda händelserna. Det förändrade vilka organismer som dominerade världen, men skapade inte en lika grundläggande ny planetär miljö som haven, plattektoniken eller atmosfärens syresättning.
Tidslinje över jordens historia
Dateringarna är avrundade där forskningen inte medger större precision.
| Tid | Vändpunkt | Betydelse |
|---|---|---|
| 4,567 miljarder år | Solsystemets äldsta fasta material | Startpunkt för solsystemets kronologi |
| Cirka 4,54 miljarder år | Jorden börjar växa fram | Ackretion bygger planeten |
| Cirka 4,5 miljarder år | Kärna och mantel separeras | Jorden differentieras |
| Cirka 4,5 miljarder år | Månformande jätteimpakt | Jord–månesystemet uppstår |
| Cirka 4,4 miljarder år | Äldsta zirkoner och tidigt vatten | Skorpa och flytande vatten kan ha funnits |
| Cirka 4,1–3,8 miljarder år | Intensiv nedslagsmiljö | Ytan omformas upprepade gånger |
| Minst 3,7–3,5 miljarder år | Tidigt mikrobiellt liv | Biosfären blir en geokemisk kraft |
| Cirka 3,2–2,7 miljarder år | Kratoner och kontinental skorpa växer | Stabilare kontinentkärnor utvecklas |
| Före 2,45 miljarder år | Syreproducerande fotosyntes | Syre börjar bildas biologiskt |
| Cirka 2,45–2,3 miljarder år | Den stora syresättningen | Atmosfär och hav förändras |
| Cirka 2,4–2,1 miljarder år | Tidiga omfattande glaciationer | Klimat, syre och metan kopplas samman |
| Cirka 1,9–1,6 miljarder år | Nuna samlas | Tidig väl stödd superkontinent |
| Senast cirka 1,8–1,6 miljarder år | Tydliga eukaryota organismer | Komplexa celler etableras |
| Cirka 1,1–0,75 miljarder år | Rodinia samlas och börjar spricka | Kontinenter och hav omorganiseras |
| 717–659 miljoner år | Sturtisk glaciation | Mycket omfattande nedisning |
| Cirka 650–635 miljoner år | Marinoansk glaciation | Ny nära global isfas |
| Cirka 635–539 miljoner år | Ediacariska ekosystem | Större flercelliga organismer sprids |
| 538,8 miljoner år | Kambrium börjar | Marin ekologisk diversifiering |
| Cirka 470 miljoner år | Tidiga landväxter | Landytans kemi börjar förändras |
| Cirka 385 miljoner år | De första större skogarna | Jordar, floder och kolcykel byggs om |
| Cirka 360–300 miljoner år | Senpaleozoisk istid och kolbildning | Stora isar och omfattande kolinlagring |
| Cirka 335–250 miljoner år | Pangea samlas | Nästan all landmassa förenas |
| Cirka 252 miljoner år | Slutet av perm | Största kända massutdöendet |
| Cirka 201 miljoner år | Slutet av trias | Vulkanisk kris och fortsatt uppsplittring |
| Cirka 180–130 miljoner år | Atlanten öppnas | Nya oceaner och havsströmmar |
| Cirka 100–66 miljoner år | Kritaperiodens växthusvärld | Höga havsnivåer och varmt klimat |
| 66 miljoner år | Chicxulubnedslaget | K–Pg-utdöendet omformar biosfären |
| Cirka 60–50 miljoner år | Indien kolliderar med Asien | Himalaya börjar utvecklas |
| 56 miljoner år | Paleocen–eocen-värmemaximum | Snabb kolstörning och uppvärmning |
| 34 miljoner år | Stor antarktisk inlandsis | Dagens långvariga istidsvärld etableras |
| Cirka 2,8–2,7 miljoner år | Panamapassagen stängs och nordliga isar växer | Hav och klimat omorganiseras |
| Cirka 300 000 år | Homo sapiens uppstår | Människan kommer mycket sent |
| 11 700 år | Holocen börjar | Den nuvarande interglacialen |
| Cirka 12 000–10 000 år | Jordbruket sprids | Markomvandlingen förstärks |
| Omkring 1750–1950 och framåt | Industrialisering och den stora accelerationen | Människan förändrar jordsystemet globalt |
Jordens historia som en kilometer
Tänk dig att jordens 4,54 miljarder år långa historia pressas samman till en kilometer.
En meter motsvarar då 4,54 miljoner år. En centimeter motsvarar 45 400 år. En millimeter motsvarar 4 540 år.
| Händelse | Plats på kilometern |
|---|---|
| Jorden bildas | Vid startlinjen |
| Tidiga hav, cirka 4,4 miljarder år | Efter cirka 31 meter |
| Tidigt liv, cirka 3,7 miljarder år | Efter cirka 185 meter |
| Stora syresättningen | Efter cirka 471 meter |
| Större komplext liv | Efter cirka 873 meter |
| Landväxter | Efter cirka 896 meter |
| De första dinosaurierna | Efter cirka 949 meter |
| K–Pg-utdöendet | Efter cirka 985,5 meter |
| Homo sapiens | På de sista 6,6 centimeterna |
| Jordbruket | På de sista 2,6 millimetrarna |
| Industrialiseringen | Inom den sista tiondels millimetern |
Nästan hela sträckan passeras alltså innan människan dyker upp.
Om samma historia komprimeras till ett dygn bildas jorden vid midnatt. De första säkra spåren av liv kommer tidigt på morgonen. Större djur syns först sent på kvällen.
Homo sapiens dyker upp omkring 23.59.54. Jordbruket börjar ungefär 0,23 sekunder före midnatt. Industrialiseringen ryms i de sista få tusendelarna av en sekund.
Vanliga myter om jordens historia
| Myt | Vad forskningen visar |
|---|---|
| Hela hadeikum var ett glödande inferno | Ytan kan periodvis ha haft skorpa och flytande vatten mycket tidigt |
| Jordens hav kom från kometer | Vattnet har sannolikt flera källor |
| Kontinenter flyter på magma | De sitter i fasta litosfäriska plattor |
| Kontinentaldrift och plattektonik är samma sak | Kontinentaldrift är en del av den större tektoniska teorin |
| Jordens kärna är lava | Yttre kärnan är flytande metall och inre kärnan är fast |
| Magnetfältet är permanent | Det varierar och byter polaritet |
| Polomkastningar utlöser katastrofer | Någon sådan koppling till massutdöenden är inte visad |
| Pangea var den enda superkontinenten | Flera äldre superkontinenter har funnits eller föreslagits |
| Människor levde med dinosaurier | Icke-fågeldinosaurier dog ut 66 miljoner år före Homo sapiens |
| Alla periodgränser är plötsliga katastrofer | Många gränser bygger på fossil och stratigrafiska markörer |
| Naturlig klimatförändring förklarar dagens uppvärmning | Dagens snabba uppvärmning drivs främst av mänskliga utsläpp |
| En ny istid är omedelbart nära | Jordbanans långsamma cykler pekar inte mot en nära glacial |
| Människan kan förstöra hela planeten | Hotet gäller livsvillkor, ekosystem och samhällen |
| Antropocen är en godkänd epok | Begreppet används, men den formella epoken avvisades |
Vanliga frågor om jordens historia
Hur gammal är jorden?
Jorden är omkring 4,54 miljarder år gammal. Åldern bygger främst på radiometrisk datering av meteoriter och mycket gamla mineral.
Hur bildades jorden?
Jorden växte genom ackretion. Stoft och steniga kroppar i solsystemets ursprungliga skiva kolliderade och bildade allt större planetesimaler och protoplaneter.
Hur såg jorden ut från början?
Den unga jorden var mycket varm och utsattes för stora kollisioner. Delar av ytan täcktes periodvis av magma, men fast skorpa och flytande vatten kan ha funnits redan inom de första omkring 150 miljoner åren.
Hur bildades månen?
Den ledande hypotesen är att jorden kolliderade med en annan protoplanet. Material kastades ut i omloppsbana och samlades till månen. Detaljerna i kollisionen är inte helt avgjorda.
Varifrån kom jordens vatten?
Vattnet kom sannolikt från flera källor: ämnen i jordens ursprungliga byggmaterial, avgasning från planetens inre och tillskott från vattenrika asteroider. Kometer kan ha bidragit.
När bildades de första haven?
Kemiska signaler i omkring 4,4 miljarder år gamla zirkoner är förenliga med tidigt flytande vatten. Exakt hur stora och sammanhängande de första haven var är okänt.
När började plattektoniken?
Det är inte säkert fastställt. Tektoniska processer kan ha funnits mycket tidigt, men dagens globala system av plattor och subduktionszoner kan ha vuxit fram stegvis.
Vad är skillnaden mellan kontinentaldrift och plattektonik?
Kontinentaldrift beskriver att kontinenter rör sig. Plattektonik förklarar hur hela litosfäriska plattor bildas, rör sig, kolliderar och återvinns.
När bildades kontinenterna?
Små områden med kontinental skorpa kan ha funnits under hadeikum. Större stabila kratoner utvecklades framför allt under arkeikum.
Vad var Pangea?
Pangea var en superkontinent där nästan all landmassa satt samman. Den var huvudsakligen samlad under sen paleozoikum och började spricka upp under mesozoikum.
Vilka superkontinenter har funnits?
Välkända exempel är Nuna eller Columbia, Rodinia och Pangea. Kenorland och Pannotia är äldre eller mer omdiskuterade rekonstruktioner.
När fick jorden syre?
Syreproducerande fotosyntes utvecklades före den stora syresättningen. Fritt syre började samlas tydligt i atmosfären för omkring 2,45 miljarder år sedan.
Vad var snöbollsjord?
Snöbollsjord är hypotesen att jorden under vissa proterozoiska glaciationer var nästan helt istäckt. Stödet för mycket omfattande tropisk is är starkt, men graden av öppet vatten är omdiskuterad.
Hur många massutdöenden har inträffat?
Fem händelser brukar kallas de fem stora, men fler omfattande biologiska kriser har inträffat. Klassificeringen beror delvis på vilka grupper och data som studeras.
Vad orsakade dinosauriernas utdöende?
Chicxulubnedslaget var den omedelbara huvudorsaken till utdöendet vid kritaperiodens slut. Deccanvulkanismen påverkade också klimatet runt samma tid.
Lever vi i en istid?
Ja, i geologisk mening. Jorden har permanenta inlandsisar på Antarktis och Grönland. Holocen är en varm interglacial inom denna istid.
När uppstod människan?
Homo sapiens uppstod för omkring 300 000 år sedan. Människans hela historia ryms i den allra sista delen av jordens geologiska tidslinje.
Vad är antropocen?
Antropocen är ett vanligt begrepp för människans globala påverkan på jordsystemet. Det är inte en formellt godkänd geologisk epok.
En planet som blev beboelig utan att bli stabil
Jorden blev inte dagens värld genom en rak utveckling mot allt bättre förhållanden.
Den tidiga atmosfären saknade syre. De första organismernas syreproduktion skapade en miljökris för annat liv. Kontinenter samlades och sprack. Hav blev syrefria. Isen nådde tropikerna. Vulkanism drev extrema växthusklimat. Asteroidnedslag slog ut hela näringsvävar.
Ändå förblev jorden beboelig någonstans under nästan hela den tid då vi vet att liv har funnits.
Förklaringen ligger i kombinationen av flytande vatten, en atmosfär, en aktiv berggrund, långsiktiga kretslopp och livets förmåga att anpassa och förändra sig. Samma kombination är central för frågan om vi är ensamma i universum.
Jordens historia visar samtidigt att beboelighet inte betyder trygghet. Planetens miljö kan skifta mellan radikalt olika tillstånd utan att själva jordklotet hotas.
Människans tid är kort, men vår påverkan är redan global. Vi har inte tagit kontroll över planetens geologi. Vi har däremot blivit tillräckligt mäktiga för att förändra klimatet, biosfären och de ytförhållanden som våra egna samhällen är beroende av.
Jorden fortsätter. Frågan är vilken värld vi lämnar vidare.