Земля пережила период быстрого таяния после ледникового периода 600 млн. лет назад

В конце последнего глобального ледникового периода глубоко замерзшая Земля достигла предела изменения климата и оттаяла, превратившись в «слякотную» планету. Результаты исследования, проведенного учеными Virginia Tech, представляют первое прямое геохимическое доказательство существования такой планеты — также известной как эпоха «океанского мира-плюма», — когда заоблачные уровни углекислого газа вынудили замерзшую Землю перейти в период массового и быстрого таяния.

«Наши результаты имеют важное значение для понимания того, как изменились климат Земли и химия океана после экстремальных условий последнего глобального ледникового периода», — говорят ученые.

Глубоко замерзшая Земля

Последний глобальный ледниковый период имел место около 635 – 650 миллионов лет назад, когда, по мнению ученых, глобальные температуры упали, а полярные ледяные шапки начали расползаться по полушариям. Растущий лед отражал больше солнечного света от Земли, запуская спираль падающих температур.

«Четверть океана замерзла из-за чрезвычайно низкого уровня углекислого газа», — говорят ученые.

Когда поверхность океана замерзла, цепочка реакций остановилась:

• Водный цикл замкнулся. Никакого испарения и очень мало дождей и снега.
• Без воды сильно замедлился процесс химического выветривания, в ходе которого происходит эрозия и разрушение горных пород, потребляющих углекислый газ.
• Без выветривания и эрозии углекислый газ начал накапливаться в атмосфере и удерживать тепло.

«Это был лишь вопрос времени, когда уровень углекислого газа станет достаточно высоким, чтобы вызвать таяние льда», — говорит Шу Хай Сяо, автор исследования. «Когда это закончилось, это, вероятно, закончилось катастрофически».

Мир плюмов

Внезапно начало нарастать тепло. Ледяные шапки начали отступать, и климат Земли резко пошел на попятную в сторону гораздо более теплого. Всего за 10 миллионов лет средняя глобальная температура выросла от минус 45 до плюс 48 градусов по Цельсию.

Но лед не растаял и не смешался с морской водой одномоментно. Результаты исследования рисуют совершенно иной мир, нежели тот, который мы можем себе представить: огромные реки ледниковой воды, несущиеся, как обратное цунами, с суши в море, а затем собирающиеся поверх сверхсоленой, сверхплотной океанской воды.

Исследователи проверили эту версию доисторического мира, изучив ряд карбонатных пород, которые образовались в конце глобального ледникового периода.

Они проанализировали определенную геохимическую сигнатуру, относительное содержание изотопов лития, зафиксированное в карбонатных породах.

Согласно теории океана plumeworld (плюм — поток жидкости, распространяющийся через жидкость, имеющую другую плотность), геохимические сигнатуры пресной воды будут сильнее в породах, сформированных под прибрежной талой водой, чем в породах, сформированных вдали от берега, под глубоким соленым морем, — и это именно то, что наблюдали исследователи.

По словам ученых, результаты исследования позволяют лучше понять пределы изменений окружающей среды, но они также дают дополнительную информацию о границах биологии и устойчивости жизни в экстремальных условиях — жаре, холоде и слякоти.

Исследование было опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.