Земля могла превратиться в «снежок» из-за вулканической активности

Фото: Infomages / Фотодом / Shutterstock
Фото: Infomages / Фотодом / Shutterstock

Экологи из Гарвардского университета предположили, что глобальное оледенение нашей планеты 700 млн лет назад (так называемая «Земля-снежок») было вызвано активностью вулканов.

Сегодня считается установленным, что 717 млн лет назад началось глобальное оледенение планеты, так называемое Стёртовское оледенение (Sturtian glaciation), которое в течение 100 000 лет постепенно сковало льдом почти всю земную поверхность. В качестве подтверждения этому климатическому феномену выступают, кроме прочего, данные изотопного анализа минерала барит возрастом 635 млн лет. Эти данные связывают с более холодным климатом. Хотя часть ученых ставят под сомнение саму возможность превращения всей планеты в «снежок».

Новая работа американских ученых показывает, что Земля все же могла быть полностью замерзшей, и причиной этого могла быть большая вулканическая активность. Чтобы оценить эту гипотезу, ученые сопоставили данные геологии и результаты лабораторного моделирования — математического и физического. В частности, они построили модель высоты выброса вулканических газов и микрофизическую модель для расчета воздействия серного аэрозоля на уровень солнечной радиации.

Ученые исследовали геохронологические данные магматического комплекса Наткусиак Франклинской магматической провинции, расположенной на территориях современных Аляски и Канады. Этот комплекс сформировался во время вулканических извержений, совпавших со Стёртовским оледенением. Геологические и химические исследования этого региона показали, что извержения выбрасывали в атмосферу, а именно в тропопаузу (слой между тропосферой и стратосферой на высоте 6—20 километров), огромные количества диоксида серы и сероводорода.

Моделирование показало, что эти соединения, попадая в атмосферу на такую высоту, уже не могли вернуться на Землю в виде осадков и блокировали солнечное излучение. Под их влиянием формировались сульфатные аэрозоли, представляющие собой капли, которые отражали солнечный свет. Это мешало нагреву нижних слоев атмосферы и всей поверхности планеты. Подобное явление было зафиксировано и в наши дни, в 1991 году. Тогда произошло извержение вулкана Пинатубо, расположенного на Филиппинах, в результате которого в воздух было выброшено 10 миллионов тонн серы. Из-за этого выброса глобальная температура по планете в течение одного года снизилась на 0,4 градуса Цельсия.

Еще один важный аспект — место входа в атмосферу вулканических диоксидов серы. Из-за дрейфа континентов 717 миллионов лет назад место, где находится Франклинская магматическая провинция, располагалось вблизи экватора. Именно здесь, утверждают ученые, наибольшее количество солнечного тепла попадает на Землю. Таким образом, светоотражающий газ вошел в атмосферу в нужное место и на нужную высоту, чтобы вызвать охлаждение.

Мощные извержения вулканов, охватывавшие территорию в 2000 миль и длившиеся несколько лет подряд, выбросили в атмосферу такое количество аэрозолей, что могли сильно изменить климат и привести к глобальному оледенению. А как только оледенение распространилось до территории современной Калифорнии, это привело к цепной реакции — еще более сильному отражению льдами солнечного света и еще более быстрому охлаждению планеты. И этот «эффект снежного кома», как отмечают исследователи, в значительной степени было уже невозможно остановить.

Исследование полезно не только для поиска причин глобального изменения климата в наши дни, но и для исследования экзопланет. В частности, оно показывает, что вулканически активные планеты могут быть гораздо более подвержены риску покрыться ледяной коркой, чем считалось ранее.

Исследование опубликовано в журнале Geophysical Research Letters.

Как действуют супервулканы на примере вулкана Тоба, читайте на «Чердаке».

Теги:

Читать еще на Чердаке: