Представление о том, что 700 миллионов лет назад Земля напоминала безжизненный белый шар, полностью скованный километровым слоем льда, долго было основным. Такая изоляция океана от атмосферы должна была прекратить любые климатические колебания. Но изучение древних слоистых отложений (варвов) на островах Гарвеллах в Шотландии опровергло теорию «мертвой» планеты. Эти породы сработали как природные регистраторы данных, сохранив информацию о микроскопических изменениях среды.
В ледяном покрове Земли-снежка 700 миллионов лет назад были полыньи, сохранившие жизнь
Ученые из Университетского колледжа Лондона (UCL) совместно с коллегами из Шотландии проанализировали уникальные горные породы возрастом около 700 миллионов лет. Исследование показало, что в эпоху глобального оледенения на планете сохранялись свободные ото льда участки воды, которые поддерживали динамику климата и обеспечили выживание первых сложных организмов в экстремальных условиях.
Земля-снежок с полыньями в тропиках. Pablo Carlos Budassi, CC BY-NC-SA
Спаситель Земли. Сегодня мы как-то только ни ругаем выбросы CO2, а между тем именно углекислый газ спас жизнь на Земле-снежке. Газ миллионы лет копился в атмосфере из-за извержений вулканов. В обычном состоянии океаны и дожди вымывают этот газ из воздуха, превращая его в горные породы. Но когда планета покрылась льдом, этот механизм очистки перестал работать. Вулканы продолжали извергаться, наполняя небо своим дымом. Со временем концентрация CO2 стала в сотни раз выше современной. Мощнейший парниковый эффект буквально «пробил» ледяной панцирь, вызвав стремительное потепление. Температура на экваторе резко подскочила до 50°C, превратив замерзший мир в глобальную парилку.
Удаленные острова Гарвеллах у западного побережья Шотландии.
Анализ 2600 слоев показал, что климат того времени не был статичным. Напротив, он подчинялся предсказуемым циклам, которые удивительно похожи на современные ритмы — от ежегодной смены сезонов до многолетних явлений, напоминающих Эль-Ниньо. Подобная динамика невозможна без прямого контакта воды с воздухом, что указывает на наличие крупных разрывов в ледяном панцире. Работа опубликована в журнале Earth and Planetary Science Letters.
Ледовые оазисы тропиков
Крупный план тонких повторяющихся слоев горных пород, известных как варвы, каждый из которых, как считается, представляет собой один год осадочных отложений во время периода Земля-снежок.
Компьютерное моделирование подтвердило: для восстановления климатических циклов планете не требовалось полного таяния. Достаточно было того, чтобы около 15% поверхности океана оставалось свободным ото льда. Вероятнее всего, такие оазисы располагались в тропических широтах. Один из соавторов исследования, Грэм Шилдс, отмечает: «Наше исследование показывает, как жизнь смогла пережить самое суровое испытание в истории планеты, сохранившись в этих изолированных убежищах».
Ученые уточняют: «Земля-снежок» на самом деле была «Землей-слякотью», где тонкие трещины и открытые участки воды служили колыбелью для биологической революции. Именно эти зоны обеспечили выживание и последующий взрывной рост многоклеточной жизни, когда лед окончательно отступил. Вместо полной стагнации мы видим мир, который пульсировал даже под гнетом ледников, подготавливая почву для возникновения сложных экосистем.