Paleokliima
Atmosfääri ja ookeani areng
Prekambriumi pika aja jooksul muutusid Maa kliimatingimused märkimisväärselt. Selle tõenduseks on settekaardid, mis dokumenteerivad atmosfääri ja ookeanide koostise tuntavaid muutusi aja jooksul.
Atmosfääri hapndamine
Maal oli enne 2,5 miljardit aastat peaaegu kindlasti taandav atmosfäär. Päikese kiirguse toodetud orgaaniliste ühendite vähendades gaaside metaan (CH 4) ja ammoniaagi (NH 3). Mineraalid uraniniit (UO 2) ja püriit (FeS 2) hävivad kergesti oksüdeerivas keskkonnas; redutseeriva atmosfääri kinnitavad nende mineraalide oksüdeerimata terad 3,0 miljardi aasta vanustes setetes. Paljude 3,45 miljardi aasta taguste filamentaalsete mikrofossiilide esinemine Pilbara piirkonna tšarterides viitab aga sellele, et selleks ajaks oli fotosüntees hakanud atmosfääri hapnikku eraldama. Fossiilsete molekulide esinemine 2,5 miljardi aasta vanuste sini-roheliste vetikate (tsüanobakterite) rakuseintes tõendab sellel perioodil haruldaste hapnikku tootvate organismide olemasolu.
Arheooni ookeani ookeanid (4,0–2,5 miljardit aastat tagasi) sisaldasid palju vulkaanilisest metallist rauda (Fe 2+), mida hoiti BIF-ides hematiidina (Fe 2 O 3). Raudrauda ühendanud hapnik saadi tsüanobakterite metabolismi jäätmetena. BIF-ide ladestumise oluline purunemine 3,1 miljardilt 2,5 miljardile aastale - tipus umbes 2,7 miljardit aastat tagasi - tühjendas raudraua ookeanid. See võimaldas atmosfääri hapnikusisaldust märgatavalt tõsta. Eukarüootide laialdase ilmumise ajaks 1,8 miljardit aastat tagasi oli hapniku kontsentratsioon tõusnud 10 protsendini praegusest atmosfääri tasemest (PAL). Need suhteliselt kõrged kontsentratsioonid olid oksüdatiivse ilmastiku toimumiseks piisavad, mida kinnitavad hematiidirikkad fossiilsed mullad (paleosoolid) ja punased sängid (hematiidiga kaetud kvartsiteradega liivakivid). Teiseks suuremaks tipuks, mis tõstis atmosfääri hapnikusisalduse 50 protsendini PAL, jõuti 600 miljonit aastat tagasi. Seda tähistas loomaelu esmakordne ilmumine (metasoonid), mis nõudis kollageeni tootmiseks ja sellele järgneva luustiku moodustamiseks piisavalt hapnikku. Lisaks sellele hakkas Precambriani ajal stratosfääris moodustama vaba hapnik osoonikihi (O 3), mis toimib praegu kaitsekilpina päikese ultraviolettkiirte vastu.
Ookeani areng
Maa ookeanide päritolu leidis aset varem kui vanimate settekivimite päritolu. Gröönimaa lääneosas Isuas asuvad 3,85 miljardit aastat vanad setted sisaldavad BIF-i, mis ladestati vette. Need setted, mis hõlmavad abrasiivseid detritaalseid tsirkooniterasid, mis osutavad veetranspordile, on põimitud basaltlike laavadega padjakonstruktsioonidega, mis tekivad, kui laava pressitakse vee alla. Vedela vee stabiilsus (see tähendab selle pidevat olemasolu Maal) tähendab, et merevee pinnatemperatuurid olid sarnased praeguse temperatuuriga.
Arheani ja proterosoikumsete settekivimite keemilise koostise erinevused osutavad kahele erinevale mehhanismile merevee koostise kontrollimiseks kahe Prekambriumi loode vahel. Arheani ajal mõjutas merevee koostist peamiselt vee pumpamine läbi basaalse ookeanilise maakoore, nagu see toimub tänapäeval ookeanide levimiskeskustes. Proterosoikumide ajal oli seevastu jõgede väljavool stabiilsetel mandriosadel, mis arenesid esmakordselt välja 2,5 miljardit aastat tagasi. Tänapäeva ookeanid säilitavad oma soolsuse taseme mandritelt magevee äravoolust eralduvate soolade ja mereveest mineraalide ladestumise vahelise tasakaalu vahel.
Kliimatingimused
Precambrianuse ajal oli kliima peamiseks teguriks mandrite tektooniline paigutus. Superkontinentide moodustumise ajal (2,5 miljardit, 2,1–1,8 miljardit ja 1,0–900 miljonit aastat tagasi) oli vulkaanide koguarv piiratud; saarekaare oli vähe (pikad, kõverad saareketid, mida seostatakse intensiivse vulkaanilise ja seismilise tegevusega) ning ookeanide laiuvate servade kogupikkus oli suhteliselt lühike. Selle vulkaanide suhtelise nappuse tagajärjel tekkis kasvuhoonegaaside süsinikdioksiid (CO 2) vähe. See aitas kaasa pinna madalate temperatuuride ja ulatuslike jäätumiste tekkimisele. Seevastu aegadel mandri väljasõit, mis viis maksimaalne määr merepõhjas levib ja sukeldumise (at 2,3-1800000000, 1,7 kuni 1,2 miljardi euroni, ja 800 kuni 500 miljonit aastat tagasi), oli kõrge heitkoguste CO 2 arvukad vulkaanid ookeaniäärsetes servades ja saarekaaretes. Atmosfääri kasvuhooneefekt tugevnes, soojendades Maa pinda ja jäätis puudus. Viimati nimetatud tingimused kehtisid ka enne mandrite moodustumist Arhean Eoni suhtes.
Temperatuur ja sademed
3,85 miljardit aastat vanad meresetted ja padjalaavid Gröönimaal näitavad vedelvee olemasolu ja eeldavad, et pinnatemperatuur on Precambriani aja alguses varasem kui 0 ° C (32 ° F). 3,5 miljardi aasta vanuste stromatoliitide olemasolu Austraalias soovitab pinnatemperatuuri umbes 7 ° C (45 ° F). Äärmiselt vulkaanilisest õhust põhjustatud süsinikdioksiidi kõrgendatud atmosfääritasemest (laava emissioon allveelaeva pragunemistest) põhjustatud äärmuslikud kasvuhooneolud hoidsid pinnatemperatuuri eluks piisavalt kõrgeks. Need olid vastu vähendatud päikesevalgustugevusele (kogu päikesest eralduva energia kogusele), mis ulatus 70–80 protsendini nüüdisväärtusest. Ilma nende ekstreemsete kasvuhooneoludeta poleks Maa pinnal vedelvett tekkinud.
Seevastu geoloogilises kandes on vihmasaju kohta otseseid tõendeid väga raske leida. Mõningaid piiratud tõendeid on Gröönimaa edelaosa 1,8 miljardi aasta vanuste kivimite hästi säilinud vihmapilude kohta.
![2001: Kubricku film Kosmose odüsseia [1968]](https://images.thetopknowledge.com/img/entertainment-pop-culture/5/2001-space-odyssey-film-kubrick-1968.jpg "2001: Kubricku film Kosmose odüsseia [1968]")
