Би Цхлое Гриффин и Тхомас Гернон, Универзитет у Саутемптону
Оазе без леда на Земљи Сновбалл су заклониле рани живот
Данашњем астронауту Земља изгледа као живописни плави мермер из свемира. Али пре 700 милиона година, то би изгледало као заслепљујућа бела снежна груда. Ово изгледа мало вероватна колевка за живот. Ипак, нови докази сугеришу да је залеђени океан имао оазе без леда, пружајући спас за наше најраније сложене претке.
Током Криогенски периодод пре 720 милиона до 635 милиона година, масивни ледени покривачи покривали су Земљу од полова до тропских крајева. Површинске температуре биле су ниже до -50° Ц (-58° Ф).
Зато што је светла бела површина планете рефлектовала (а не апсорбовала) сунчеву енергију – феномен познат као албедо ефекат – Земља је остала закључана у овом екстремном климатском стању, названом „Земља снежне грудве“, десетинама милиона година.
Научници су дуго мислили да када је океан запечаћен испод километар дебеле (0,6 миље) љуске леда, уобичајена веза између атмосфере и океана би била спречена, чиме би се пригушила климатска варијабилност. То јест, нормалне краткорочне варијације у температури, падавинама или обрасцима ветра биле би ограничене.
међутим, наше ново истраживањеобјављен у Писма о Земљи и планетарној науциоспорава овај статус куо. Форензичким декодирањем древних стена, открили смо да је клима накратко постала динамичнија него што се иначе очекује на Сновбалл Земљи. У ствари, чак је осцилирао у ритму који је упадљиво сличан нашем данашњем.
Декодирање климатских циклуса на Сновбалл Еартх
Тхе пробој је дошао са острва Гарвелах код западне обале Шкотске. Ове стене су се формирале током стуртске глацијације (пре 720–660 милиона година), првог од два догађаја на Земљи Сновбалл. Други је био Мариноан (пре 650–635 милиона година). Шкотска острва садрже јединствену, изврсно очувану архиву Сновбалл Еартх, која закључава тајне овог чудног древног света.
Конкретно, ламиниране седиментне стене, или варвесделују као природни бележници података. Замислите језеро данас: седимент се тихо таложи кроз водени стуб и даље на дно језера. Временом се ови слојеви седимента накупљају на дну језера. Хиљадама или милионима година касније, геолози могу да користе физичке, хемијске и биолошке информације заробљене у сада древним језерским седиментима да прате како су се услови животне средине – укључујући климатске – мењали током времена.
Док је савремене седименте попут овог лако пронаћи, детаљне климатске архиве из дубоких времена су нестајуће ретке. То нас је оставило у мраку о томе како се клима наше планете понашала током Сновбалл Еартх-а… до сада.
Нова студија
Истражили смо јединствену гомилу стена дебљине шест метара (20 стопа), која садржи око 2.600 таквих варва, на острвима Гарвеллах. Оно што су открили било је, искрено, запањујуће. Микроскопска и статистичка анализа показала је да ови слојеви нису били униформни, као што бисте очекивали закључани у стању Сновбалл.
Уместо тога, они су у складу са предвидљивим циклусима који се јављају у временским оквирима од неколико година до векова. Можда је још више изненађујуће то што је сачуван скоро читав низ климатских ритмова које данас познајемо; од годишњих годишњих доба до модерних појава као што је Ел Нињо (климатски образац загревања температуре површине мора у деловима Тихог океана) и дугорочних циклуса повезаних са сунчевом активношћу који трају деценијама до вековима.
Сигурно не бисмо очекивали циклусе Ел Ниња, који се данас дешавају сваке две до седам година. Ово захтева беспрекорну комуникацију између атмосфере и океана, што је тешко замислити на свету прекривеном ледом.
Океан (делимично) без леда?
Циклуси у овим древним седиментима заиста отварају интригантну могућност: да ли су делови океана били без леда током Сновбалл Еартх-а?
Да бисмо дошли до дна овога, користили смо компјутерске симулације климе да тестирамо различите климатске сценарије. Једноставно речено, то значи видети како промена количине леда у океанима мења обрасце површинске температуре широм света. Открили смо да када је океан потпуно замрзнут, климатске осцилације су у великој мери потиснуте.
Наше симулације су такође показале да огромна подручја отворене воде нису била потребна за поновно покретање ових осцилација; да је само мали део површине океана био без леда – рецимо, око 15% – интеракције океана у атмосфери могле би се наставити.
Упоређујући симулиране климатске записе са обрасцима које смо декодирали у запису стена, мислимо да ови седименти највероватније документују део отворене воде у тропима, који се понекад назива оаза. Многи научници користе такве оазе да помире опстанак живота са скоро глобалном глацијацијом.
Занимљиво је да неколико других доказа указује на то да је океан делимично без леда отприлике у исто време. Дакле, да ли би наше стене могле да обезбеде доказ за привремено загревање током Сновбалл Еартх-а?
Иако потврђују привремене делове топлоте у површинском океану, ове стене представљају снимак од око 3.000 година у вишемилионској глацијацији; то јест, вероватно пролазна „Слусхбалл“ држава унутар иначе замрзнутог света. Друга недавна студија чак тврди да је вода у течном стању могла да остане на 5° Ф (-15° Ц), али само ако је била изузетно слана.
Оазе за живот?
Оно што је најважније, наша нова анализа показује да климатски систем има инхерентну тенденцију да осцилира, чак и под најекстремнијим условима. Да ли су ове оазе у мору могле бити сплави за спасавање најранијих сложених животиња?
Можда највећи парадокс Земље Сновбалл је то што је ово непријатељско дубоко замрзавање покренуло биолошку револуцију. Отприлике у то време експлодирала је разноликост и обиље вишећелијског живота. Прашина богата фосфором изгњечена од самих глечера који су претили да је угасе подстакла је овај догађај. Научници сматрају да се то догодило током топлог интервала између две глацијације Сновбалл.
Али да би живот успео након леда, прво је морао да преживи другу (Марино) глацијацију. Наша студија нуди одрживо решење за ову загонетку: да тропски океани нису у потпуности залеђени, већ да имају џепове отворене воде, ове оазе би деловале као уточишта погодна за живот.
Уместо замрзнуте чврсте планете, наш рад осликава „осцилирајући“ свет у коме су танке пукотине у леду или пространији делови отворене воде формирали станишта која су омогућила – чак и подстакла – колонизацију живота.
Одржавајући биодиверзитет током најекстремнијег леденог доба на Земљи, ове оазе су обезбедиле да када се лед коначно отопи, живот буде спреман да процвета у сложеним екосистемима које видимо данас, што је на крају довело до нас.
Цхлое Гриффиннаучни сарадник, Школа науке о океану и Земљи, и Тхомас Гернонпрофесор науке о Земљи и клими, Универзитет у Саутемптону.
Овај чланак је поново објављен од Тхе Цонверсатион под лиценцом Цреативе Цоммонс. Прочитајте оригинални чланак.
Закључак: Научници су пронашли доказе о оазама без леда на Сновбалл Земљи, које су могле пружити спас за рани сложени живот.
Прочитајте више: Огромни глечери на Земљи Сновбалл су помогли да се живот развије
