Waarom kon er miljarden jaren lang geen vuur op aarde zijn?

De aarde is ongeveer 4,54 miljard jaar oud. Volgens fossiele resten ontstond vuur pas een paar honderd miljoen jaar geleden, vanwege de gunstige omstandigheden.

Bosbranden in Canada in juni 2023. Foto: Reuters — Bosbranden in Canada in juni 2023. Foto: *Reuters*

De aarde is de enige bekende vurige planeet. Hoewel er mogelijk vulkanen zijn die heet magma spuwen op het oppervlak van Venus, de heetste planeet in het zonnestelsel, is daar nog nooit vuur waargenomen. Evenmin is er vuur waargenomen op Mercurius, Jupiter of enige andere planeet in het zonnestelsel of andere sterrenstelsels.

Sterker nog, vuur bestond lange tijd niet in de geschiedenis van de aarde. Het duurde miljarden jaren voordat de omstandigheden op de planeet geschikt werden voor het ontstaan van vuur. De eerste wezens op aarde leefden veel langer in een vuurloze wereld dan algemeen wordt aangenomen. Vulkanen kunnen "vuurfonteinen" produceren, zoals die op Jupiters maan Io, maar dit is magma dat omhoog wordt gestuwd en uit openingen wordt gespuwd, geen echt vuur.

Ongeveer 2,4 miljard jaar geleden bestond de atmosfeer van de aarde waarschijnlijk uit een dikke waas van methaan – het resultaat van bacterieel leven dat op de planeet was verschenen. Tijdens de Zuurstofcatastrofe begonnen oeroude cyanobacteriën energie te genereren uit zonlicht, waardoor zuurstof in de atmosfeer vrijkwam. Hier begon zich voor het eerst moleculaire zuurstof in de atmosfeer op te hopen, zij het niet in concentraties die voldoende waren voor verbranding. De Zuurstofcatastrofe, ook bekend als de Grote Oxidatiegebeurtenis, heeft de aarde mogelijk in een wereldwijde diepvries gedreven, omdat deze zuurstof methaan destabiliseerde en het broeikaseffect tenietdeed. De aarde werd koud en vuurloos.

Om vegetatie te laten ontbranden, moet de hoeveelheid zuurstof in de atmosfeer meer dan 13% bedragen. Maar als het zuurstofgehalte boven de 35% ligt, zal het vuur zo hevig branden dat het bos niet kan groeien en overleven. Planten worden steeds brandbaarder naarmate het zuurstofgehalte stijgt, en 35% is de bovengrens. Boven die grens zal de plantenbiomassa gemakkelijk vlam vatten en zo hevig verbranden dat het onverenigbaar is met duurzame bosgroei.

Ongeveer 470 miljoen jaar geleden, tijdens het Ordovicium, produceerden de eerste landplanten – mossen en levermossen – meer zuurstof, waardoor uiteindelijk concentraties werden bereikt die hoog genoeg waren om branden te ontsteken. Wetenschappers hebben het eerste fossiele bewijs van vuur op aarde gevonden: houtskool in gesteenten van ongeveer 420 miljoen jaar geleden. Maar omdat het zuurstofgehalte nog steeds sterk fluctueerde, ontstonden er pas zo'n 383 miljoen jaar geleden grootschalige bosbranden. Sindsdien hebben er wereldwijd vele verwoestende bosbranden gewoed.

Thu Thao (volgens IFL Science )

Bronlink