- 26,388
- 46
- 8 Ноя 2022
Но органика мужественно пережила Стёртское оледенение.
Земля могла пережить один из самых странных ледниковых периодов не под сплошной ледяной крышкой и не в полурастаявшей ледяной каше, а в режиме климатических качелей. Новая модель описывает Стёртское оледенение как череду замерзаний и резких потеплений, которые повторялись примерно 56 миллионов лет.
Стёртское оледенение произошло в неопротерозойскую эру и давно остаётся трудной задачей для геологов. По одной версии, планета на десятки миллионов лет превратилась в Землю-снежок: ледники покрыли почти всю поверхность, включая тропики. По другой, более мягкой версии, Земля напоминала ледяную кашу: в низких широтах сохранялись участки тонкого или прерывистого льда, а местами оставалась открытая вода.
Обе модели объясняют часть пород и следов древнего климата, но плохо сходятся с длительностью Стёртского периода и биологическими данными. Если ледяной панцирь держался около 56 миллионов лет без перерывов, атмосфера и океан должны были потерять почти весь кислород. Однако жизнь не исчезла, а геохимические следы не укладываются в сценарий долгой изоляции планеты подо льдом.
Проблема связана с углеродным и кислородным циклами. Когда Земля покрывается льдом, резко замедляется силикатное выветривание. В обычном климате дождь, углекислый газ и горные породы участвуют в реакции, которая забирает CO₂ из атмосферы и уводит углерод в осадочные породы. Во время глобального оледенения большая часть поверхности закрыта льдом, поэтому природный механизм поглощения углекислого газа почти останавливается.
Вулканы продолжают выбрасывать CO₂. Газ накапливается, парниковый эффект усиливается, и планета начинает оттаивать. По оценкам авторов новой работы, полный цикл от замерзания до выхода из ледникового состояния должен занимать около 4 миллионов лет, а в более мягких моделях ледяной каши ещё меньше. Расчёт хорошо подходит для Мариноанского оледенения, которое произошло позже и длилось примерно 4 миллиона лет, но плохо объясняет Стёртское оледенение с его 56 миллионами лет.
Исследователи предложили другую схему. Вместо одного долгого замороженного эпизода Земля могла проходить через повторяющиеся циклы: сильное похолодание и глобальное оледенение, затем накопление вулканического CO₂, резкое потепление, активное выветривание свежих пород, новое падение уровня углекислого газа и очередное замерзание.
Главным участником этой климатической петли могла быть Франклинская крупная магматическая провинция в канадской Арктике. В геологии провинцией называют не административную территорию, а огромную область со сходным происхождением пород. Франклинская провинция сформировалась около 717 миллионов лет назад, почти одновременно с началом Стёртского оледенения, когда в земную кору и на поверхность поступили большие объёмы магмы.
Свежий базальт хорошо вступает в реакции выветривания и быстро вытягивает CO₂ из атмосферы. Если после формирования Франклинской провинции на поверхности осталось много нового базальта, выветривание могло резко снизить уровень CO₂ в атмосфере и подтолкнуть Землю к глобальному оледенению.
Модель описывает более сложный механизм. Во время замерзания выветривание базальтов почти прекращалось, поэтому вулканический углекислый газ снова накапливался в атмосфере. Когда парниковый эффект становился достаточно сильным, лёд отступал, климат переходил в жаркое межледниковое состояние, а оставшиеся свежие базальты вновь активно поглощали CO₂. Уровень газа падал, планета снова охлаждалась, и цикл запускался заново.
Климат в такой схеме не застывает в одном состоянии, а колеблется между крайностями, пока сохраняется причина, способная перезапускать процесс. В случае Стёртского оледенения такой причиной мог быть запас невыветренного базальта во Франклинской провинции. Циклы продолжались бы до тех пор, пока породы могли достаточно быстро забирать углекислый газ из атмосферы.
Гипотеза помогает связать геологию с биологией. Если Земля не оставалась под сплошным ледяным покровом все 56 миллионов лет подряд, кислород не должен был полностью исчезнуть. Тёплые интервалы между ледниковыми фазами могли поддерживать химические циклы, открывать участки воды и давать живым организмам больше возможностей для выживания.
Авторы подчёркивают, что модель упрощает реальную биогеохимию древней Земли и не включает все процессы, которые могли влиять на атмосферу, океан и породы. Но новая схема снимает сразу несколько противоречий, из-за которых версии Земли-снежка и Земли-слякоти оставались неполными. Стёртское оледенение могло быть не одной ледяной паузой длиной в 56 миллионов лет, а серией тяжёлых климатических ударов, между которыми планета частично оттаивала.
Работа важна и для изучения каменистых экзопланет. Вулканизм, выветривание и состав атмосферы могут определять, останется ли похожий на Землю мир обитаемым или надолго уйдёт под лёд.
Земля могла пережить один из самых странных ледниковых периодов не под сплошной ледяной крышкой и не в полурастаявшей ледяной каше, а в режиме климатических качелей. Новая модель описывает Стёртское оледенение как череду замерзаний и резких потеплений, которые повторялись примерно 56 миллионов лет.
Стёртское оледенение произошло в неопротерозойскую эру и давно остаётся трудной задачей для геологов. По одной версии, планета на десятки миллионов лет превратилась в Землю-снежок: ледники покрыли почти всю поверхность, включая тропики. По другой, более мягкой версии, Земля напоминала ледяную кашу: в низких широтах сохранялись участки тонкого или прерывистого льда, а местами оставалась открытая вода.
Обе модели объясняют часть пород и следов древнего климата, но плохо сходятся с длительностью Стёртского периода и биологическими данными. Если ледяной панцирь держался около 56 миллионов лет без перерывов, атмосфера и океан должны были потерять почти весь кислород. Однако жизнь не исчезла, а геохимические следы не укладываются в сценарий долгой изоляции планеты подо льдом.
Проблема связана с углеродным и кислородным циклами. Когда Земля покрывается льдом, резко замедляется силикатное выветривание. В обычном климате дождь, углекислый газ и горные породы участвуют в реакции, которая забирает CO₂ из атмосферы и уводит углерод в осадочные породы. Во время глобального оледенения большая часть поверхности закрыта льдом, поэтому природный механизм поглощения углекислого газа почти останавливается.
Вулканы продолжают выбрасывать CO₂. Газ накапливается, парниковый эффект усиливается, и планета начинает оттаивать. По оценкам авторов новой работы, полный цикл от замерзания до выхода из ледникового состояния должен занимать около 4 миллионов лет, а в более мягких моделях ледяной каши ещё меньше. Расчёт хорошо подходит для Мариноанского оледенения, которое произошло позже и длилось примерно 4 миллиона лет, но плохо объясняет Стёртское оледенение с его 56 миллионами лет.
Исследователи предложили другую схему. Вместо одного долгого замороженного эпизода Земля могла проходить через повторяющиеся циклы: сильное похолодание и глобальное оледенение, затем накопление вулканического CO₂, резкое потепление, активное выветривание свежих пород, новое падение уровня углекислого газа и очередное замерзание.
Главным участником этой климатической петли могла быть Франклинская крупная магматическая провинция в канадской Арктике. В геологии провинцией называют не административную территорию, а огромную область со сходным происхождением пород. Франклинская провинция сформировалась около 717 миллионов лет назад, почти одновременно с началом Стёртского оледенения, когда в земную кору и на поверхность поступили большие объёмы магмы.
Свежий базальт хорошо вступает в реакции выветривания и быстро вытягивает CO₂ из атмосферы. Если после формирования Франклинской провинции на поверхности осталось много нового базальта, выветривание могло резко снизить уровень CO₂ в атмосфере и подтолкнуть Землю к глобальному оледенению.
Модель описывает более сложный механизм. Во время замерзания выветривание базальтов почти прекращалось, поэтому вулканический углекислый газ снова накапливался в атмосфере. Когда парниковый эффект становился достаточно сильным, лёд отступал, климат переходил в жаркое межледниковое состояние, а оставшиеся свежие базальты вновь активно поглощали CO₂. Уровень газа падал, планета снова охлаждалась, и цикл запускался заново.
Климат в такой схеме не застывает в одном состоянии, а колеблется между крайностями, пока сохраняется причина, способная перезапускать процесс. В случае Стёртского оледенения такой причиной мог быть запас невыветренного базальта во Франклинской провинции. Циклы продолжались бы до тех пор, пока породы могли достаточно быстро забирать углекислый газ из атмосферы.
Гипотеза помогает связать геологию с биологией. Если Земля не оставалась под сплошным ледяным покровом все 56 миллионов лет подряд, кислород не должен был полностью исчезнуть. Тёплые интервалы между ледниковыми фазами могли поддерживать химические циклы, открывать участки воды и давать живым организмам больше возможностей для выживания.
Авторы подчёркивают, что модель упрощает реальную биогеохимию древней Земли и не включает все процессы, которые могли влиять на атмосферу, океан и породы. Но новая схема снимает сразу несколько противоречий, из-за которых версии Земли-снежка и Земли-слякоти оставались неполными. Стёртское оледенение могло быть не одной ледяной паузой длиной в 56 миллионов лет, а серией тяжёлых климатических ударов, между которыми планета частично оттаивала.
Работа важна и для изучения каменистых экзопланет. Вулканизм, выветривание и состав атмосферы могут определять, останется ли похожий на Землю мир обитаемым или надолго уйдёт под лёд.
- Источник новости
- www.securitylab.ru
