«Земля-снежок» растаяла удивительно быстро

Группа ученых из Китая и США выступила с предположением, что позднепротерозойское оледенение завершилось по геологическим меркам неожиданно быстро: покрывавшие всю Землю до экватора льды растаяли за один миллион лет.

Гипотеза о том, что более 600 миллионов лет назад на Земле произошло сильнейшее оледенение, возникла в 1960-х, когда ученые стали находить ледниковые отложения такого возраста в различных уголках Земли. Гипотеза получила название «Земля-снежок» (Snowball Earth), а соответствующий период протерозойской эры был назван криогением (720 – около 635 млн. лет назад). Предполагается, что всепланетное оледенение было вызвано значительным падением концентрации углекислого газа в атмосфере и, следовательно, ослаблением парникового эффекта. Основным источником атмосферного углекислого газа в ту эпоху были вулканы, а выводился он из состава атмосферы в ходе химического выветривания горных пород, когда происходит реакция силиката кальция с углекислым газом, при которой образуются растворимые в воде карбонаты.

В криогении равновесие между вулканизмом и химическим выветриванием было нарушено, и вулканы уже не успевали пополнить запас атмосферного углекислого газа. Парниковый эффект снизился, температуры на Земле упали, а дальше процесс оледенения стал самоподдерживающимся: белая поверхность ледников отражала значительное количество солнечного света, так что Земля получала меньше тепла. В результате весь мировой океан покрылся слоем льда толщиной примерно в километр.

Однако после понижения температуры химическое выветривание замедлялось, и работа вулканов вновь приводила к усилению парникового эффекта и таянию льдов.

Во время криогения оледенений планетарного масштаба было как минимум два: стертийское и маринское (позднепротерозойское). После окончания криогения возникли первые многоклеточные организмы.

Авторы нынешнего исследования датировали уран-свинцовым методом ледниковые отложения в китайской провинции Юннань. Их легко отделить от слоев последующего периода, так как над ними всегда идут «венчающие карбонаты» – осадочные породы специфического химического состава, возникшие в период усиления парникового эффекта. Была получена дата 634,6 ± 0,88 млн. лет. В 2005 году другая группа ученых датировала ледниковые отложения в провинции Гуйчжоу, получив дату в 635,2 ± 0,57 млн. лет. Сопоставление этих двух дат позволило ученым заключить, что планета освободилась от позднепротезрозойских льдов всего лишь примерно за миллион лет. Правда, коллеги, не споря с полученными датировками, все-таки отмечают, что исследованы были породы лишь одного региона, тогда как, чтобы уверенно определить время таяния ледников, нужно провести исследования аналогичных пород на разных континентах.

Исследование опубликовано в журнале Geology.