Исследователи из Вашингтонского университета предложили новое объяснение необычайной продолжительности одного из древнейших ледниковых периодов, известного как гипотеза «Земли-снежка». Согласно их выводам, главным драйвером многомиллионного оледенения стало не вулканическое затишье, а интенсификация химических процессов на дне мирового океана.
Согласно геологической летописи, свыше 600 миллионов лет назад поверхность планеты как минимум дважды практически полностью сковывал лед. Длительность этих эпизодов кардинально различалась: один растянулся на десятки миллионов лет, другой завершился примерно за четыре миллиона. Традиционно наука связывала такие временные рамки с динамикой поступления в атмосферу вулканического углекислого газа.
Однако построенная американскими специалистами компьютерная модель продемонстрировала иной сценарий. Проведя тысячи виртуальных экспериментов, симулирующих круговорот углерода между воздушной оболочкой, океаном и литосферой, ученые установили: сопоставимые вулканические выбросы не могут сами по себе объяснить столь затяжное похолодание. Ключевым фактором, по их мнению, выступило резкое ускорение реакций морского дна.
«Когда континенты покрываются льдом, выветривание на суше почти прекращается. Но морская вода продолжает проникать в трещины океанической коры. В процессе так называемого выветривания морского дна вода реагирует с породами, связывая углерод в минералах и снижая концентрацию CO₂ в атмосфере», — объяснили ученые.
Расчеты показывают, что в эпоху максимального оледенения скорость данного процесса превышала современную в 25–53 раза. Океаническое дно превратилось в доминирующую геологическую ловушку для парниковых газов, которые, как известно, выполняют функцию планетарного «одеяла», удерживая отраженное от поверхности тепло. Снижение их концентрации неумолимо усиливало холод.
Важную роль, вероятно, сыграл и уникальный химический состав древнего океана, в частности, крайне низкое содержание сульфатов. Их дефицит препятствовал эффективному «запечатыванию» трещин в породе образующимися минералами. В результате пористость дна сохранялась, циркуляция водных масс не ослабевала, что поддерживало высокий темп поглощения углерода. Возникал самоподдерживающийся цикл, эффективно противодействовавший потеплению.
Таким образом, ученые приходят к заключению, что климатическая судьба Земли в ту эпоху определялась не столько вулканическим дыханием планеты, сколько сложной химией ее океанических недр. Именно эти глубинные процессы могли диктовать, насколько долгим окажется путешествие планеты в состоянии глобальной криосферы.
Результаты работы опубликованы в журнале Geology.
Изображение полностью замерзшей Земли-снежного шара без остатков жидкой поверхностной воды, созданное художником. Олег Кузнецов - 3depix - en.wikipedia.org
