Dlaczego 700 mln lat temu nasza planeta zamieniła się w „Ziemię Śnieżkę”? Naukowcy znaleźli odpowiedź

W tym artykule:

1. Co to jest Ziemia Śnieżka?
2. Kiedy Ziemia może zamarznąć?
3. Jak wyglądała Ziemia miliony lat temu?
4. Czy Ziemia Śnieżka powróci?

– Wyobraź sobie, że cała Ziemia jest zamrożona. Tak było 700 mln lat temu. Planetę od biegunów do równika pokrył lód, zaś temperatura spadła na łeb, na szyję – opisuje dr Adriana Dutkiewicz, geolożka z University of Sydney.

To wszystko działo się na długo przed tym, kiedy na Ziemi pojawiły się dinozaury (o ludziach nie wspominając). Zlodowacenie po angielsku określane jako Sturtian glaciation – od nazwiska Charlesa Sturta, dziewiętnastowiecznego badacza Australii – zaczęło się ok. 717 mln lat temu. Było wyjątkowo długie. Skończyło się 660 mln lat temu, czyli trwało aż 57 mln lat.

Co to jest Ziemia Śnieżka?

Przez ten czas planeta zamieniła się najprawdopodobniej w „Ziemię Śnieżkę”. To geologiczna hipoteza zakładająca, że w pewnych okresach swojej historii na Ziemi nie było wody w stanie ciekłym. Cała powierzchnia globu pokryta była lodem.

Lekarstwo na CO2? Naukowcy wymyślili, jak zamienić niepotrzebny plastik w pochłaniacz dwutlenku węgla

Polietylen i polipropylen, dwa najpopularniejsze tworzywa sztuczne, to doskonały materiał, którego można użyć do ograniczenia emisji dwutlenku węgla do atmosfery. Na pomysł, jak to zrobić,...

Pozostałości po tym wydarzeniu odkrywane są w warstwach skalnych z tamtego okresu. Znajdowano je na całym świecie: w Australii, ale też w Kanadzie, Chinach, Etiopii czy na Svalbardzie. I chociaż 700 mln lat temu kontynenty ziemskie wyglądały zupełnie inaczej niż obecnie, globalny lądolód pozostawił po sobie ślady, które przetrwały do dziś.

Kiedy Ziemia może zamarznąć?

Pytanie, które od dawna intryguje naukowców, brzmi: co spowodowało tamto zlodowacenie? – Sądzimy, że rozwiązaliśmy zagadkę – mówi dr Dutkiewicz.

Miliony lat temu Ziemia zaczęła przypominać lodowe księżyce Układu Słonecznego z powodu rekordowo niskich emisji dwutlenku węgla pochodzenia wulkanicznego. Do tego doszło wietrzenie skał wulkanicznych na terenie dzisiejszej Kanady. W tym procesie dochodzi do przechwytywania dwutlenku węgla z atmosfery. Łącznie jego stężenie w atmosferze spadło tak bardzo, że średnie temperatury na planecie poleciały w dół.

Jak wyglądała Ziemia miliony lat temu?

Około miliard lat temu wszystkie lądy na Ziemi połączone były w jeden superkontynent – Rodinię. Ok. 825 mln temu Rodinia zaczęła się rozpadać. Płyty tektoniczne zaczęły się rozsuwać i tworzyły się nowe oceany.

Naukowcy z Australii zainteresowało to, co działo się wówczas z podwodnymi wulkanami położonymi wzdłuż grzbietów śródoceanicznych – czyli wypukłości dna morskiego z dolinami ryftowymi pośrodku, w których dochodzi m.in. do wylewów lawy. To właśnie tam powstaje nowa skorupa oceaniczna. Badacze opracowali symulację, która wykazała, że na początku gigantycznego zlodowacenia sprzed 700 mln emisje wulkanicznego dwutlenku węgla były bardzo niskie. I takie pozostały przez kolejne kilkadziesiąt mln lat.

– Na Ziemi nie było jeszcze wielokomórkowych zwierząt ani lądowych roślin – mówi Dutkiewicz. – Stężenie gazów cieplarnianych w atmosferze było prawie całkowicie uwarunkowane emisjami CO₂ z wulkanów i procesami wietrzenia skał krzemianowych, które pochłaniają CO₂.

– W tamtym okresie klimatem sterowała geologia – dodaje proc. Dietmar Müller, współautor pracy o przyczynach zlodowacenia opublikowanej na łamach czasopisma naukowego „Geology”. – W rezultacie tych dwóch procesów stężenie dwutlenku węgla w atmosferze spadło do 200 części na milion. Czyli połowy tego, które mamy obecnie. I wtedy rozpoczęło się zlodowacenie.

Czy Ziemia Śnieżka powróci?

Za 250 milionów lat wszystkie kontynenty na Ziemi połączą się w jeden superkontynent zwany Pangea Proxima (albo Pangea Ultima). Jedna z teorii głosi, że będzie wówczas zbyt gorąco dla ssaków, które mogą wymrzeć. Inna – że ponownie dojdzie do obniżenia emisji wulkanicznego CO₂, co spowoduje powstanie „Ziemi Śnieżki”.

– Niezależnie od tego, co przyniesie przyszłość, należy zauważyć, że geologiczne zmiany klimatyczne, jakie badamy, zachodzą niezwykle powoli – mówi Dutkiewicz. – Natomiast według NASA zmiany klimatyczne wywołane działalnością człowieka zachodzą w tempie 10 razy szybszym niż obserwowane wcześniej – dodaje. Warto również zauważyć, że obecnie emisje wulkaniczne to mniej niż 1 proc. emisji spowodowanych działalnością człowieka.

Źródła: Phys.org, Geology, Nauka o klimacie.

Nasz ekspert

Magdalena Salik

Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com