Vi forestiller os vores planet og dens klima for 520 millioner år siden, når dyrene diversificerede sig i havene

De fleste dyregrupper, der befolker vores planet i dag, dukkede op under det tidlige kambrium (for omkring 520 millioner år siden), etablering af den dyrerige biosfære, vi stadig har i dag. På trods af denne tids biologiske betydning, der er stadig betydelig usikkerhed om, hvordan Jorden faktisk var dengang, især kontinenternes position og klimaets karakter. Disse usikkerheder består, fordi de fleste af de teknikker, der bruges til at rekonstruere tidligere klimatiske forhold og til at bestemme kontinenternes palæo-positioner, er vanskelige at anvende så langt tilbage i tiden. I særdeleshed, jo længere tilbage i tiden vi går, jo mindre sten bevares, og mere sandsynligt er det, at de fysiske og kemiske egenskaber af den bevarede bjergart vil være blevet ændret af geologiske processer.

Klimafølsomme bjergarter, såsom sedimentært salt (evaporitter) og tropiske havaflejringer (oolitiske kalksten), dannes kun under visse klimatiske forhold og er en vigtig kilde til klimadata, uafhængig af de almindeligt anvendte geokemiske metoder. I særdeleshed, det er meget sværere at ændre klimasignalet for en hel bjergart, end det er subtilt at ændre den klimatisk følsomme kemi i den klippe. Som resultat, klimatisk følsomme bjergarter giver en større tidsmæssig og palæogeografisk dækning af palæoklimadata end geokemiske proxydata. Et tværfagligt team af forskere fra Europa og USA ansøgte, for første gang i Kambrium, en robust kvantitativ behandling af en database over klimatisk følsomme bjergarter for at kaste nyt lys over, hvordan Jorden så ud for over 500 millioner år siden. Ved at sammenligne globale numeriske simuleringer af det tidlige kambriske klima med databasen over sedimentære aflejringer, forskerne fastslog, hvilken kombination af klima og kontinentalt arrangement, der bedst forklarede den geologiske database. Denne numeriske tilgang giver et unikt vindue på planeten Jorden på tidspunktet for den kambriske eksplosion (figur 1).

De numeriske resultater indikerer, at den kambriske dyrestråling fandt sted i en verden med de fleste kontinentale landmasser på den sydlige halvkugle og med et klima væsentligt varmere end i dag, med gennemsnitlige årlige havoverfladetemperaturer på omkring 19 grader Celsius ved polerne og 38 grader Celsius på tropiske breddegrader. Disse resultater viser, at integration af data og modeller i en kvantitativ analytisk ramme har potentialet til væsentligt at forfine vores forståelse af, hvordan Jorden så ud i den dybe fortid, mindst så langt tilbage som for 500 millioner år siden.