Геологи определили возраст древней магматической провинции, расположенной на севере Канады. Возникновение этого образования произошло до периода глобального похолодания, которое охладило Землю, превратив её в так называемый «снежный шар». Этот промежуток времени в один-два миллиона лет позволяет объяснить резкие изменения климата посредством выветривания магмы, извергнутой на поверхность.
Считается, что примерно 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 эпохи «Земли-снежка» стало стертское оледенение, этот период длился почти 60 миллионов лет. Современные исследования показывают, что незадолго до него на Земле произошла интенсивная вулканическая активность. Этот процесс мог вызвать глобальное похолодание климата несколькими способами. В частности, выброс значительного количества вулканических газов в атмосферу способен задерживать часть солнечного света. Альтернативный сценарий – выветривание затвердевшей лавы, взаимодействующей с углекислым газом и образующей нерастворимые соединения, что приводит к уменьшению концентрации этого парникового газа в атмосфере.
Влияние различных факторов проявляется в разные периоды времени. Заполнение атмосферы сернистыми аэрозолями может оказывать воздействие в течение нескольких лет, в то время как выветривание занимает сотни тысяч и миллионы лет. Для выявления механизма, повлиявшего на развитие стертского оледенения, Фредерик Дюфор и его соавторы провели анализ отложений магматической провинции Франклин. Расположенная в канадской Арктике, она охватывает огромную территорию, сопоставимую по площади с такими странами, как Аргентина или Китай, и, по мнению ученых, сформировалась непосредственно перед началом оледенения.
Ранее точная датировка появления провинции Франклин отсутствовала, что не позволяло установить, возникло оно в результате атмосферных аэрозолей или выветривания лавы. Для получения более точных результатов авторы нового исследования использовали уран-свинцовый метод, метод датировки основан на распаде изотопов урана, которые со временем превращаются в свинец. Для анализа были отобраны кристаллы циркона из древней магмы, в которых ученые зафиксировали содержание ядер урана и свинца.
Анализ полученных данных указывает на формирование магматической провинции за один-два миллиона лет до начала оледенения. Именно такой промежуток времени необходим для накопления эффектов выветривания лавы, способных спровоцировать глобальное похолодание. Следует отметить, что в ту эпоху материки располагались иначе, а территории современной Северной Канады находились ближе к экватору, что делало их более подверженными воздействию дождей и воды, насыщенной углекислым газом. Это могло способствовать более быстрому удалению углекислого газа из атмосферы, что привело к превращению Земли в «снежный шар».
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.