In de Grand Canyon is er een lijn in de rots waar de tijd het gewoon lijkt te hebben opgegeven. Oude kristallijne gesteenten liggen onderaan, zandstenen uit de Cambrische explosie liggen bovenaan, en daartussen zit een gat in het geologische record zo onbeschoft dat het zijn eigen naam heeft: de Grote Non-conformiteit. "Dit gat kan overal tussen de 200 miljoen jaar, wat niet zo indrukwekkend is, tot meer dan een miljard jaar zijn," zegt Nicolas Flament, een geowetenschapper aan de Universiteit van Wollongong, Australië. Dus, licht indrukwekkend tot extreem indrukwekkend, afhankelijk van je tolerantie voor ontbrekende tijdperken.

In een recente studie in Nature betogen Flament en zijn collega Santosh Dhungana dat dit gat is uitgehouwen met hulp van diep binnenin de planeet. Volgens hun modellen duwden langzame stromingen van heet gesteente in de aardmantel hele continenten honderden miljoenen jaren omhoog, waardoor gletsjers ze konden uitslijpen en ze vervolgens konden laten zinken, zodat verse sedimenten het litteken konden bedekken. Het grootste gat in het rotsrecord is misschien wel een vingerafdruk van processen diep in het inwendige van de planeet - want blijkbaar heeft zelfs de geologie een schimmige deep state.

De oudste sedimenten die op de Grote Non-conformiteit in Noord-Amerika rusten, zijn tussen 635 en 482 miljoen jaar oud. Geologen hebben het spoor ervan gevolgd over het grootste deel van Noord-Amerika en delen van Noord-Europa en Noord-China. "Er lijkt iets te zijn gebeurd, in het bijzonder in Noord-Amerika," zegt Flament. Wat een beleefde manier is om te zeggen dat de rest van de wereld er relatief genadig vanaf is gekomen.

De toonaangevende verklaring was glaciatie. Tussen ruwweg 720 en 635 miljoen jaar geleden bereikten gletsjers de tropen, en sommige wetenschappers denken dat de hele planeet bevroor, een scenario dat Snowball Earth wordt genoemd. "IJskappen zijn erg goed in het vermalen, schuren en afschrapen van het oppervlak," legt Flament uit. Hij zei dat gletsjers ongeveer 10 keer effectiever zijn dan rivieren bij het eroderen van gesteente. Maar als de hele planeet bevroor, zou de Grote Non-conformiteit overal te vinden moeten zijn. En dat is niet zo. Ongemakkelijk.

Andere verklaringen waren onder meer rifting, het uit elkaar trekken en uitrekken van de aardkorst, en een wereldwijde daling van de zeespiegel. Maar rifting werkt vooral aan de randen van continenten, en een zeespiegelverandering zou alle continenten gelijkelijk hebben beïnvloed. "Er is geen twijfel dat er uitgebreide glaciatie was. Er is geen twijfel dat er door de tijd heen zeespiegelveranderingen zijn geweest. De vraag is: was dat genoeg om de puzzel van de Grote Non-conformiteit op te lossen?" zegt Flament. Het antwoord was blijkbaar nee.

Een vierde idee hield in dat de mantel zelf continenten op en neer bewoog, een proces dat dynamische topografie wordt genoemd. "Het was voorgesteld, maar het was niet kwantitatief getest," zegt Flament. Dus zijn team ging aan de slag - want iemand moet uiteindelijk het huiswerk controleren.

Van ruwweg 100 tot 200 kilometer onder het oppervlak tot bijna 3.000 kilometer diep, convecteert de aardmantel langzaam. "Een analogie zou een lavalamp zijn, waar wat spul omhoog komt en wat spul naar beneden gaat," legt Flament uit. "Koud gesteente zinkt en heet gesteente stijgt." De mantel is vast, maar een stuk gesteente kan in ongeveer 200 miljoen jaar langzaam van het oppervlak naar de diepe aarde reizen. Die beweging trekt aan het oppervlak. Waar koude platen van oceaanbodem in de mantel zinken bij subductiezones, wordt de grond naar beneden getrokken; waar hete mantel stijgt, wordt het omhoog geduwd. De amplitude van deze op- en neergaande beweging is echter nog steeds onderwerp van discussie. "Kort gezegd: enkele honderden meters, en het moet nog worden uitgewerkt wat die [precieze waarde] is," zegt Flament. Dus: honderden meters, plus of min een paar honderd meter.

Dhungana en Flament voerden zes simulaties uit van mantelconvectie over een miljard jaar, aangedreven door reconstructies van hoe tektonische platen in die tijd bewogen. Vervolgens groepeerden ze regio's waar de grond op vergelijkbare manieren steeg en daalde om te vinden waar de non-conformiteit zich zou moeten hebben gevormd, en waar deze tot het heden bewaard zou moeten zijn gebleven. Flament zegt echter dat de beginconfiguratie van deze simulaties