Загадочный период, называемый “Земля-снежок”, когда даже экватор был скован льдом, до сих пор будоражит умы ученых. Как жизнь умудрилась пережить эпоху глобального оледенения? И что произошло после таяния гигантских ледников? Новое исследование, основанное на анализе изотопов лития, проливает свет на эти древние тайны и открывает перед нами удивительную картину “Земли-слякоти” – переходного этапа с уникальными океаническими условиями.
Для большинства из нас “ледниковый период” ассоциируется с событиями, завершившимися около 12 000 лет назад. Однако для ученых это лишь один из эпизодов в серии глобальных оледенений, кульминацией которых и стала “Земля-снежок”. Жизнь каким-то чудом выстояла в этой ледяной пустыне, и к концу Протерозойского (Мариноанского) ледникового периода появились первые животные. Но что же случилось дальше?
Доктор Тянь Гань из Вирджинского технологического института вместе с коллегами исследовали этот вопрос, анализируя соотношение изотопов лития-6 и лития-7 в карбонатных породах, образовавшихся после таяния льдов. Их работа подтверждает существование “Земли-слякоти” – переходного периода с необычными океаническими условиями.
“Земля-снежок” – своеобразная ловушка. Расширяющиеся ледники отражают солнечный свет обратно в космос, поддерживая низкие температуры. Одновременно лед препятствует выветриванию горных пород, что приводит к накоплению углекислого газа в атмосфере. В конечном итоге концентрация CO2, выбрасываемого вулканами, достигает критического уровня, и планета начинает нагреваться, запуская процесс таяния.
Огромные массы пресной воды хлынули в океан, но скорость и последствия этого процесса оставались невыясненными. Согласно теории “Земли-слякоти”, таяние льдов должно было вызвать резкое усиление выветривания континентальных пород, впервые за миллионы лет подвергшихся воздействию дождей. Следы этого процесса, в том числе изменения соотношения изотопов лития, должны были сохраниться в осадочных породах.
Сегодня континентальное выветривание приводит к образованию лития в речных руслах с соотношением изотопов, отличающимся от стандартного на 23%. В глубоководных океанических отложениях это отклонение составляет всего 8,3%. Литий, в отличие от других элементов, практически не подвержен влиянию температуры, солености или микроорганизмов, что делает его идеальным индикатором интенсивности водных потоков с континентов.
Исследователи измерили соотношение изотопов лития в породах Южного Китая и обнаружили, что оно плавно меняется по мере удаления от древней береговой линии. Это подтверждает теорию о том, что таяние морского льда привело к образованию слоя пресной воды на поверхности соленых океанов. Этот слой пополнялся пресноводными потоками с континентов, и наиболее пресная их часть находилась у берега. Постепенно пресная и соленая вода смешивались, и минералы, принесенные с суши, оседали на дно, формируя осадочные породы. Чем дальше от берега, тем меньше было континентального материала.
Авторы исследования выделили три стадии в формировании доломитов: первая – когда основным источником пресной воды был морской лед; вторая – когда пресноводные потоки с континентов усилили этот процесс; и третья – когда соленая и пресная вода полностью смешались. Толщина слоя, образовавшегося на второй стадии, теоретически могла бы рассказать о продолжительности существования “Земли-слякоти”, но, как отмечают авторы, стратиграфические данные не очень четкие.
“Наши результаты имеют важное значение для понимания того, как менялся климат и химический состав океана после экстремальных условий последнего глобального оледенения”, – отметил доктор Гань.
Температурные колебания той эпохи значительно превосходили современные: от -45°C до значений, превышающих нынешние. Однако скорость потепления, хоть и казалась быстрой по геологическим меркам, все же растянулась на сотни тысяч, а возможно, и миллионы лет.
Надо отметить, что современное потепление, наблюдаемое за последние 50 лет, не имеет аналогов в геологической летописи. Тем не менее, изучение подобных периодов может дать нам представление о том, чего ожидать от последствий антропогенного увеличения концентрации углекислого газа в атмосфере.
Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Читайте также: Великое несоответствие: пропавший миллиард лет истории Земли
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.