A proterozoikum eon megelőzi a fanerozoikumot. Ez az időszak az első bőséges komplex élet kialakulása előtti időszak volt a Földön. A proterozoikum elnevezés a görög "korábbi élet" szóból származik. A proterozoikum eon 2500 millió évvel ezelőtt (mya) és 541 mya között terjedt. Ez a korábbi prekambrium legfrissebb része.

A proterozoikum 3 geológiai korszakból áll, a legidősebbtől a legfiatalabbig:

  • Paleoproterozoikum: 2500 és 1600 millió évvel ezelőtt
  • Mezoproterozoikum: 1600 és 1000 mya között.
  • Neoproterozoikum: 1000 és 542 mya között

A jól azonosított események a következők voltak:

E kőzetek tanulmányozása azt mutatja, hogy az eonban hatalmas, gyors kontinensakkréció (amely egyedülálló a proterozoikumban), szuperkontinens-ciklusok és hegységépítés zajlott.

Miért volt fontos a proterozoikum?

A proterozoikum döntő időszak volt abban, hogy a Föld fizikai és kémiai rendszerei olyan irányba fejlődjenek, amely lehetővé tette az összetett, többsejtű élet kialakulását. Itt történt meg az atmoszféra tartós oxigénben gazdagodása, létrejöttek a modern óceánok és a felszíni kőzetek közti kerek körfolyamatok (pl. karbonátképződés), és a kontinensek folyamatos növekedése, ütközése és szétesése formálta a litoszférát.

Részletesebb események és folyamatok

  • Nagy Oxigéndúsulási Esemény (GOE): A paleoproterozoikumban (kb. 2,4–2,0 Ga) jelentősen megnőtt a légköri oxigén mennyisége, részben a fotoszintetizáló cianobaktériumok tevékenysége miatt. Ennek nyomai a vas-oxid rétegek (banded iron formations) lecsökkenésében, valamint a vörös színű oxidált kőzetek (red beds) megjelenésében láthatók. Az oxigén megjelenése átalakította az óceánok és a légkör kémiai állapotát, és új anyagcsere-lehetőségeket nyitott az élőlények számára.
  • Glaciációk és jégkorszakok: A proterozoikumban több jelentős eljegesedés is történt. A paleoproterozoikumban ismert például a Huronian-glaciáció (~2,4–2,1 Ga), a neoproterozoikum végén pedig a kriogén korszakhoz kötődik a "hógolyóföld" (Snowball Earth) elmélet — a Sturtian és Marinoan események időszakai, amikor a Föld egyes elképzelések szerint akár teljesen is befagyhatott.
  • Kontinentális fejlődés és lemeztektonika: A proterozoikum során gyors kontinensakkréciók, nagy kiterjedésű hegységképződések és szuperkontinens-ciklusok zajlottak. Megjelentek az első nagyobb stabil kratonok, amelyek később a Laurentia és később a Rodinia magját adták. A lemeztektonika ekkorra már működött, és a lemezek ütközései, mozgásai formálták a felszínt.
  • Üledékes és kémiai lerakódások: A proterozoikumban jelennek meg széles körben a tiszta homok- és karbonátképződmények, amelyek a sekély, oxigéndús partszakaszok és kontinentális peremek kialakulására utalnak. Ezzel együtt fontos vegyületi nyomok — például a stabilizálódó szén- és kénizotóp-rendszerek — rögzítik a biogeokémiai változásokat.
  • Korai eukarióták és a többsejtűség felbukkanása: A legrégebbi eukarióta maradványokra utaló bizonyítékok körülbelül 2,1 milliárd évesek. A mezoproterozoikum és neoproterozoikum során nőtt az egysejtű eukarióták sokfélesége (pl. acritarchok), és a neoproterozoikumban (ediakarán időszak, 635–542 Ma) megjelennek a nagyszámú, lágy testű, többsejtű élőlények első ismert nyomai — az ediacarai biota — amelyek előkészítették a terepet a kambriumi életrobbanáshoz.

Éghajlat, kémia és biológia összefüggései

A proterozoikum folyamán a légkör, az óceánok és a bioszféra szoros kölcsönhatásban alakult. A fotoszintetizáló mikroorganizmusok oxigént adtak a légkörnek, ami viszont lehetővé tette az aerob metabolizmusok elterjedését és az óceánok oxidációját. A jégkorszaki események és a szén-körforgás ingadozásai a globális klímát és a tápanyag-ellátást is befolyásolták, ami később a komplex életformák megjelenését szolgálta.

Mi maradt ránk a proterozoikumból?

A proterozoikum kőzetei között megtalálhatók a jól megőrzött üledékes rétegek, metamorf kőzetek, vasképződmények és a korai kontinensek maradványai. Ezek elemzése (geokémia, izotópos kor meghatározások, fosszíliák és mikrostruktúrák vizsgálata) adja azokat az adatokat, amelyek alapján megérthetjük e hosszú eon eseményeit és a Föld fejlődését.

Összefoglalva: a proterozoikum kulcsfontosságú időszak volt a Föld történetében: itt alakult ki a modern atmoszféra egy jelentős része, jöttek létre a nagy kontinensek és szuperkontinensek, és indult el az evolúció olyan iránya, amely végül az összetett, többsejtű élet sokféleségéhez vezetett.