Превращение Земли в ледяной «снежок» объяснили влиянием вулканов

Считается, что около 717 миллионов лет назад Земля пережила глубокую климатическую катастрофу, целиком покрывшись снегом и льдом. Жизнь с трудом выдержала этот экстремальный период, но, к счастью, длился он сравнительно недолго — менее 100 миллионов лет. Причины таких изменений неясны, однако авторы исследований последних лет связывают превращение планеты в гигантский «снежок» с вспышкой вулканизма, которая предшествовала этим событиям. На это указывает и новая работа канадских геологов, опубликованная в журнале Earth and Planetary Science Letters.

Ключевым событием периода «Земли-снежка» было стертское оледенение, длившееся чуть меньше 60 миллионов лет. Сегодня известно, что незадолго до этого на планете произошла мощная вспышка вулканизма. Такой процесс способен привести к глобальному охлаждению климата разными путями. Например, большие количества вулканических газов, попадая в атмосферу, могут блокировать часть солнечного излучения. Другой вариант — выветривание застывающей лавы, при котором она вступает в реакции с углекислым газом, превращая его в нерастворимые соединения и снижая концентрацию этого парникового газа в воздухе.

Разные варианты действуют на разных масштабах времени. Заполнение атмосферы сернистыми аэрозолями может оказывать влияние в течение всего нескольких лет, выветривание же занимает сотни тысяч и миллионы. Чтобы определить, какой механизм повлиял на развитие стертского оледенения, Фредерик Дюфор (Frederic Dufour) и его коллеги изучили отложения магматической провинции Франклин. Будучи расположенной в канадской Арктике, она занимает колоссальную площадь, сравнимую с размерами стран вроде Аргентины или даже Китая, и, как считается, образовалась как раз накануне того оледенения.

До сих пор появление провинции Франклин было датировано недостаточно точно, не позволяя сделать выбор между гипотезой атмосферных аэрозолей и выветриванием лавы. Чтобы получить более аккуратный результат, авторы новой работы применили уран-свинцовый метод, опирающийся на содержание изотопов урана, которые постепенно распадаются до свинца. Из образцов древней магмы были отобраны кристаллы циркона, а уже в них ученые определяли содержание тех и других ядер.

Судя по полученным данным, магматическая провинция сформировалась за один-два миллиона лет до начала оледенения. Это именно тот временной период, который требуется для накопления эффектов выветривания лавы, способных запустить глобальное похолодание на планете. Стоит заметить, что в ту эпоху расположение материков было иным и территории Северной Канады находились ближе к экватору, где активнее подвергались действию дождей и воды, содержащей растворенный углекислый газ. Это могло даже ускорить его выведение из атмосферы, превратившее Землю в огромный «снежок».

Другие исследователи, комментируя новую работу, отметили, что хотя она и проливает свет на первый эпизод «Земли-снежка», до ответов на все вопросы по-прежнему далеко. Вскоре после окончания стертского оледенения едва оттаявшая планета снова покрылась ледовым панцирем. Между тем никаких извержений перед этим не было — по крайней мере, геологи не наблюдают их следов. Это может означать, что для глобального оледенения планеты вулканические процессы могут быть не обязательны.