Гарвардские ученые раскрыли механизм климатических колебаний «Земли-снежка»
Новое исследование Гарвардского университета опровергает теорию о непрерывном 56-миллионном оледенении Земли в криогенийский период. Ученые доказали, что планета циклически переходила от глобального замерзания к теплым «тепличным» состояниям из-за процессов химического выветривания базальтов.
Новое исследование геологов из Школы инженерных и прикладных наук Гарвардского университета предлагает объяснение одного из самых экстремальных периодов в истории планеты: как Земля функционировала в ходе древнего ледникового периода, известного как «Стуртовское оледенение».
Стуртовское оледенение произошло в криогенийский период, примерно от 717 до 660 миллионов лет назад. В это время, по оценкам ученых, большая часть поверхности Земли была покрыта льдом, из-за чего данный период называют «Земля-снежок» (Snowball Earth).
Исследование возглавила аспирантка Шарлотта Мински под руководством профессора Робина Вордсворта. Ученые использовали комбинированную модель древнего климата и глобального углеродного цикла, чтобы выяснить, почему Земля не оставалась полностью замерзшей на протяжении всего периода, а переходила между различными экстремальными состояниями.
Согласно разработанной модели, планета не находилась в одном непрерывном ледниковом периоде, а неоднократно переходила от фаз почти полного замерзания к более теплым безледным периодам, называемым «тепличными состояниями».
Исследователи обнаружили, что процесс интенсивного химического выветривания базальта в регионе вулканической активности на севере Канады, известном как Франклинская крупная изверженная провинция (Franklin Large Igneous Province), поглощал значительные объемы углекислого газа из атмосферы. Поскольку углекислый газ является ключевым парниковым газом, снижение его концентрации привело к экстремальным похолоданиям и серии глобальных ледниковых периодов.
По словам авторов, этот механизм впервые объясняет, как Стуртовское оледенение могло длиться так долго, что ранее считалось почти невозможным согласно стандартным физическим моделям климата. Кроме того, модель коррелирует с паттернами геологических отложений того периода и объясняет стабильность уровней кислорода в атмосфере.
«Возможно, повторяющееся возвращение к теплым и безледным условиям предотвратило полный коллапс уровней кислорода в атмосфере, и это может объяснить, как жизнь, нуждающаяся в кислороде, сумела выжить в столь экстремальный период», — заявила Мински.
Исследование было опубликовано в академическом журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
