«Землі-сніжка» багаторазово відтавала і знову замерзала

Мариноанське заледеніння стало одним із найсуворіших в історії Землі. Вважається, що льоди тоді повністю скували сушу і всі моря. Наростаючи, то відступаючи. Це пояснює, як населення Землі змогло пережити катастрофічне. зміна клімату в пізньому протерозої. Серед кліматичних змін в історії нашої планети виділяються епізоди глобального заледеніння — Землі-сніжка. Вони стали часом настання льодів як у Світовому океані, так і на континентах (які були зосереджені тоді в екватора).

Геологи виділяють як мінімум два епізоди з перетворенням Землі на крижаний світ. Перший — стертське заледеніння приблизно 700 мільйонів років тому на початку кріогенного періоду. Друге глобальне заледеніння припало на кордон того ж кріогенію та едіакарію — періоду появи перших великих форм життя. Не виключено, що йому сприяли найрадикальніші перебудови клімату.

Однак залишаються різночитання щодо того, що саме відбувалося на планеті на той час. Відомо, що неопротерозойські льодовики могли відступати та знову наростати. Однак які частини планети торкалися таких змін? Скільки їх було і як довго вони тривали?

З питанням розбиралися автори нової статті в журналі Gondwana Research. Вони описали три сценарії перетворення Землі на сніжок, у яких життя могло зберегтися. Перший — «багатяна Земля»: у теплому поясі планети могли залишатися великі проталини. Гіпотеза Йормунганда (на ім’я величезного змія зі скандинавської міфології) припускає, що на екваторі був єдиний вузький полин.

Зрештою, третя гіпотеза «тонкого льоду». Вона стверджує, що незважаючи на глобальний характер зледеніння лід в океані був тонким, тому він пропускав світло і життя під ним не припинялося. Товстий льодовий покрив по всій Землі означав би морок у воді, зупинку газообміну атмосфери з океаном і загибель всіх протерозойських мікробів, починаючи з фотосинтетиків.

Автори дослідження ретельно вивчили породи формації (або почту) Нантуо в Південному Китаї, які сформувалися майже 650 мільйонів років тому на невеликій глибині під час мариноанського заледеніння. Вчені провели літофаціальний аналіз, тобто порівняли близькі осадові породи, які формувалися одночасно, але мають локальні відмінності у складі.

Вони виділили шість літологічних фацій формації Нантуо. Це масивна диамиктитовая фація, грубослоистая фація з тієї ж породи, масивна пісковикова фація, шарувата фація з алевролітів і аргілітів з характерними включеннями (дропстоуни) і, нарешті, просто шарувата аргілітова (алевролітова) фація.

Їхня наступна зміна по вертикалі дозволила виявити дві групи (асоціації), які вказують на динаміку древніх льодовиків. Вони поряд з даними про три ділянки, що утворилися на більшій глибині дна, показали, що мариноанський льодовик формації Нантуо щонайменше двічі наростав і відступав. Очевидно, мав місце цілий ряд таких циклів, що повторюються.

Раніше було відомо про сильні коливання потужності льодів в океані на великій глибині. Згідно з новою статтею, такі ж флуктуації відбувалися і на мілководдях. Автори вважають, що пульсації льодів охоплювала весь Світовий океан пізнього протерозою, і динаміка «Землі-сніжка» насправді була складнішою. Така картина допомагає краще зрозуміти, як життя пережило ті суворі часи і пізніше змогло розпочати розвиток на новому рівні.