Уявіть, що ви ширяєте в космосі, спостерігаючи за білою замерзлою кулею. Ця сфера висить у порожнечі, самотня та сяюча у світлі своєї зірки. Від полюсів до екватора планету вкриває товста кірка льоду. Навколо неї обертається єдиний кратерний супутник.
Ви дивитесь на Землю в період Кріогеній, 700 мільйонів років тому. Це приблизно втричі давніше, ніж епоха перших динозаврів – але навіть це лише мить у межах 4,5 мільярдів років історії нашої планети.
У часи Кріогенію Земля переживала серію глобальних зледенінь, коли величезні льодовики вкривали всю поверхню.
У новому дослідженні, опублікованому в журналі Geology, ми показали, що ці гігантські льодові річки, інколи завглибшки кілька кілометрів, подрібнювали поверхню планети, мов величезні бульдозери.
Коли льодовики зрештою танули, перемелені мінерали потрапляли в океани, створюючи живильне середовище для зародження складних форм життя.
Входження у льодовикову пастку
Згідно з гіпотезою “Сніжкова Земля”, під час Кріогенію планета пережила принаймні два масштабні глобальні зледеніння.
Сліди цих подій збереглися у вигляді осадових порід, сформованих у льодовикових умовах, що свідчить про поширення льоду від полюсів до самого екватора.
Що саме спричинило такі глибокі заморозки, досі достеменно невідомо. Вчені пропонують різні гіпотези. Однією з ключових причин могло бути значне зниження рівня парникових газів, зокрема вуглекислого газу (CO2).
Рівень CO2 міг впасти через посилене вивітрювання гірських порід на великих тропічних континентах того часу. У теплому та вологому кліматі тропіків хімічне вивітрювання прискорюється, вилучаючи CO2 з атмосфери та фіксуючи його у карбонатних породах.
Тектонічна активність, пов’язана з розпадом давніх континентів, також могла посилити цей ефект, створивши мілководні моря, які сприяли подальшому поглинанню CO2.
Коли льодовики наближалися до екватора, вони відбивали більше сонячного світла у космос, що призводило до ще більшого охолодження. Ці процеси спричинили швидке поширення льодовиків і майже повне замерзання планети.
Як закінчилася Сніжкова Земля?
Виверження вулканів, ймовірно, відіграли ключову роль у завершенні цих льодовикових періодів. Коли льодовики вкривали поверхню, взаємодія між земною корою, океанами та атмосферою майже припинилася. Тож CO2, що викидався вулканами, накопичувався у повітрі протягом мільйонів років.
Ці високі рівні CO2 викликали парниковий ефект, поступово зігріваючи планету й розтоплюючи кригу. Танення спричинило стрімке підвищення рівня моря та вивільнення великої кількості поживних речовин в океани.
Під час цієї різкої зміни клімату утворилися унікальні осадові породи, а хімічний склад океанів змінився. Цей потік поживних речовин міг сприяти зародженню складних форм життя.
Від сніжкової Землі до планетарного водоспаду
Ми дослідили гірські породи, що охоплюють періоди від льодовикового максимуму до танення. Це дозволило нам відтворити, як льодовики та річки впливали на земну кору.
Аналіз мінералів у цих породах показав характерні зміни під час початку та завершення сніжкових періодів.
Льодовики розкривали та подрібнювали глибокі шари кори, що потрапляли у потоки талої води. Вода розчиняла крихкі мінерали, вивільняючи хімічні елементи в океани.
Цей процес – разом зі змінами в атмосфері – кардинально змінив хімічний склад океанів і забезпечив критично важливі елементи для життя.
Уроки з минулого
Важливо пам’ятати про масштаби природних процесів на Землі. За тисячі, мільйони та мільярди років тектоніка плит, ерозія та зміни атмосфери продовжують формувати майбутнє планети.
Однак на коротших часових відрізках саме людська діяльність стала головним фактором змін клімату.
Хоча Земля переживе всі ці зміни, доля людської цивілізації залежить від наших рішень сьогодні. Ми — пасажири унікального космічного корабля під назвою Земля, що переробляє хімічні елементи, створені у давніх зорях.
Ці процеси регулюють поверхню планети та підтримують життя, навіть якщо майбутнє Землі нерозривно пов’язане з еволюцією Сонця та космосу.
Людство, на відміну від інших видів, має унікальні інструменти для подолання глобальних загроз, як-от зміна клімату, голод, війни та навіть зіткнення з астероїдами. Та чи скористаємося ми цими можливостями – питання залишається відкритим.
Глибоке минуле нашої планети пропонує безцінні підказки про природні цикли Землі. Чи вистачить нам мудрості, щоб ними скористатися?
Читайте оригінальну статтю.
